[M 투데이 이정근기자] 날아다니는 뱀의 움직임 메커니즘을 연구, 미래 로봇을 개발하는 연구가 진행되고 있다.

미국 버지니아대와 버지니아공대 연구팀은 최근 날아다니는 뱀이 수행하는 활공 동작을 모방한 로봇설계를 시작했다.

수평 기복이 있는 비행 뱀과 같은 활공 비행에서 와류 역학 및 공기 역학적 성능을 분석, 로봇에 적용한다는 것이다.

이 연구는 포식자를 피하거나 효율적으로 움직이기 위해 나무 꼭대기에서 땅으로 이동할 때 좌우로 물결치며 날아다니는 뱀의 리프트 생산 메커니즘을 분석하는 것이다.

날아다니는 뱀은 보통 15m 높이에서 25m까지도 활공할 수 있다.

이러한 움직임이 어떻게 뱀을 날 수 있도록 하는지를 알아내기 위한 것으로, 연구팀은 날아 다니는 뱀의 고속 비디오에서 얻은 데이터를 사용해 로봇을 설계할 예정이다.

로봇의 중요한 측면은 길쭉한 프리스비 또는 비행 디스크처럼 보이는 뱀의 단면 모양의 몸체다. 이 단면 모양은 날으는 뱀이 매우 효과적으로 활공할 수 있도록 하는 데 필수적이다.

즉, 프리스비의 회전 디스크는 디스크 아래의 공기압과 상단의 흡입을 증가시켜 디스크를 높여준다.

몸 전체에 유사한 압력 차이를 재현하기 위해 날으는 뱀은 좌우로 물결 모양으로 등 위에 저압 영역을 만들고, 복부 아래에 고압 영역을 만들어 공기를 통해 미끄러지는 데 도움을 준다.

버지니아대학의 하이보 동(Haibo Dong)박사는" 뱀의 수평 기복은 앞 가장자리 소용돌이 (LEV)와 끝 가장자리 소용돌이(TEV)를 포함한 일련의 주요 소용돌이 구조를 통해 만들어진다"며 "뱀 몸의 등쪽 또는 뒤쪽 표면에 LEV가 형성되고 발달하는 것은 양력을 생성하는 데 중요한 역할을 한다"고 강조했다.

소용돌이는 머리 근처에서 형성되어 뱀의 몸 뒤쪽으로 이동한다. 연구원들은 소용돌이가 흘리기 전에 뱀의 몸 곡선에서 더 긴 간격으로 유지되고, 기복 중에 형성된다는 사실을 발견했다.

연구팀은 날아다니는 뱀이 일반적으로 초당 1-2번 물결치며 더 빠른 기복을 형성하고 공기 역학적 성능을 높인다는 사실도 알아냈다.

연구팀은 이 연구가 활공 로봇의 최적 설계를 하는데 데 도움이 될 것이라고 확신한다고 밝혔다.