새 처럼 날아다니는 로봇

비행기가 안정성을 위해 수직 꼬리지느러미가 필요한 이유를 생각해 본 적이 있나요? 수직 꼬리지느러미를 제거하면 비행기의 에너지 효율이 훨씬 높아질 수 있지만, 이를 달성하는 것은 항공 산업의 과제였다. 흥미롭게도, 새들은 수직 꼬리지느러미 없이 안정적인 비행을 한다. 그렇다면 어떻게 관리할까?

흐로닝언 대학(University of Groningen)의 생체모방학 교수인 데이비드 렌팅크(David Lentink)는 이 미스터리를 탐구하기 위해 실제 비둘기 깃털로 모델링한 로봇 새를 개발했다. 렌팅크(Lentink)의 이전 연구에 따르면 새는 안정을 유지하기 위해 날개와 꼬리의 모양을 지속적으로 적응시킨다고 한다. 그의 최신 연구는 이러한 원리로 설계된 로봇 새가 그러한 움직임을 효과적으로 복제할 수 있음을 보여준다.

연료 효율이 높은 항공을 지향한다 

'비둘기로봇 II'라는 이름의 이 로봇 새는 9개의 서보 모터를 제어하는 알고리즘을 이용해 작동한다. 이 모터는 깃털을 조정하여 로봇이 날개와 꼬리 모양을 지속적으로 수정할 수 있도록 한다. 이 알고리즘은 새가 비행을 안정화하는 데 도움이 된다고 믿어지는 반사 신경을 모방한다. 거의 100년 전에, 독일의 과학자 프란츠 그뢰벨스는 새들이 그러한 반사적 조정 방법을 사용한다고 제안하면서, 새들의 비행을 "자동 비행기"에 비유하였다. 풍동과 야외 환경에서 PigeonBot II를 성공적으로 테스트한 것은 이 이론을 뒷받침한다.

렌팅크의 연구는 새의 비행 역학을 밝혀줄 뿐만 아니라 항공에도 시사하는 바가 크다. 그의 발견은 보다 에너지 효율적인 비행기를 설계할 수 있는 길을 열었다. "유럽의 에어버스 그룹은 그러한 비행기의 개념을 시각화했다.

우리의 연구는 그들의 아이디어를 실현할 수 있는 지식을 제공합니다"라고 Lentink는 말했다. 또한 수직 꼬리지느러미를 제거하면 비행기의 레이더 신호가 줄어들어 군용 제트기 운영에 잠재적인 이점을 제공한다. (Energy Daily)