날개 달린 드론 등장…“새를 닮은 미래 비행기…”

세계에서 가장 빠른 조류 중 하나인 칼새(Swift) 비행을 모방한 날갯짓 드론(Ornithopter)이 개발됐다. 

싱가포르, 호주, 중국, 대만 공동 연구팀이 생체모방을 통해 날개가 달린 드론을 설계했다. 이 드론은 칼새처럼 쏜살같이 날며 제자리 비행과 활공, 급제동 및 다이빙 등을 할 수 있다. 이는 기존 쿼드콥터 드론보다 훨씬 안전할 뿐만 아니라 소음도 현저히 줄일 수 있었다. 

밀가루 2테이블스푼에 해당하는 26그램(g) 무게로 펄럭이는 날갯짓 드론은 민첩하게 날수 있고, 매우 낮은 전력을 사용해 빠른 속도에서 빠르게 멈출 수도 있다. 즉 복잡한 환경에서 쿼드콥터 드론이 할 수 없는 조건에서 날 수 있도록 최적화됐다.

연구 결과(논문명: Efficient flapping wing drone arrests high-speed flight using post-stall soaring)는 사이언스 로보틱스 (Science Robotics)에 7월 22일(현지시각) 실렸다.

Science Robotics
NATIONAL CHIAO TUNG UNIVERSITY

새를 모방한 기존 날갯짓 드론은 선회나 활공을 할 수 있지만 제자리 비행이나 수직상승은 할 수 없었다. 하지만 이번에 개발된 날갯짓 드론은 이런 문제를 해결했을 뿐만 아니라 프로펠러에 의해 발생하는 동일한 추력이 나왔다. 즉 패러글라이더, 비행기, 헬리콥터 기능을 융복합한 것과 같다.

현재 감시용으로 상용화된 날갯짓 드론은 없다. 하지만 이번 드론은 제자리 비행에 충분한 추력을 생성할 수 있어 군중과 교통감시, 정보수집, 숲과 야생동물 조사 등에 사용될 수 있다. 또한 충돌 시 가벼운 무게와 느리게 움직이는 날개는 쿼드콥터 드론보다 사람에게 덜 위험하다.

이번 날갯짓 드론은 생물학에서 영감을 받아 획기적인 발전을 이뤘다. 하지만 새와 곤충들 비행을 완벽하게 복제하는 것은 아직 갈 길이 멀다.

이번 생체모방은 날개만 모방했다. 하지만 실제 새와 곤충에는 여러 개 근육이 매우 복잡하게 연결되어 있어 민첩하고 빠르게 날 수 있다. 또한 공중에서 몸을 돌리면서도 다른 속도와 각도로 날갯짓이 가능하고 날개를 접거나 비틀고 깃털 슬롯을 열어 에너지를 절약 할 수 있다.

김한비 기자 itnews@