기계연구원, 계단 등반 특화 바퀴 개발

국내 연구진에 의해 계단이나 바위 등 장애물 극복에 특화된 바퀴가 개발됐다.

한국기계연구원은 최근 액체 방울의 표면장력 원리를 모방해 자유로운 강도 변화가 가능한 ‘모핑 휠’을 개발에 성공했다고 2일 밝혔다.

모핑 휠은 복잡한 기계나 센서 없이 표면장력의 변화로만 장애물을 극복할 수 있어 구조가 단순한 것이 특징이다.

일반 주행 시에는 단단한 바퀴로 작동하지만, 장애물을 넘을 때는 바퀴를 부드럽게 바꿀 수 있다.

이러한 형태 변화는 장애물의 높낮이나 모양에 따라 맞춰지며, 기존 기술과 달리 평지 주행에도 바퀴의 변형이 일어나지 않고 소음도 적다.

모핑 휠의 원리는 바퀴를 구성하는 각 스마트 블록의 표면장력을 제어하는 와이어가 휠과 연결돼 있어 외부의 힘이 가해지면 연결된 와이어가 변형되면서 바퀴 전체의 표면장력이 바뀌는 것이다.

자유롭게 계단을 오르는 '모핑 휠' [한국기계연구원 제공]

특히 휠체어에 모핑 휠이 적용될 경우 바위와 계단은 물론, 최대 바퀴 지름의 1.3배 높이 장애물까지 넘는 것이 가능한 것으로 알려졌다.

한편 기계연구원은 현재 모핑 휠과 함께 계단 등반을 위한 ‘투휠 휠체어 구조’, 장애물 극복 시 좌우 균형을 맞추는 ‘밸런싱 제어 기술’ 특허를 보유하고 있다.

기계연구원 박동일 첨단로봇연구센터장은 "모핑 휠 기술이 앞으로 장애인의 이동 반경과 편의성을 확대하고, 탑승형 운송 수단에서 높은 활용성을 보일 것으로 기대한다"라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 첨단 로봇 학술지 '사이언스 로보틱스' 호에 실렸다.