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미래&과학기술

호빵맨처럼 자기 희생해 남 살리는 ‘식용 드론’ 뜬다

등록 :2022-11-22 09:54수정 :2022-11-22 10:41

쌀과자 압착해 1회용 날개로 사용
재난시 긴급구호용으로 유용할듯
신속한 식품 공급 수단으로 기대
쌀과자로 날개를 만든 ‘식용 드론’. IEEE스펙트럼 제공
쌀과자로 날개를 만든 ‘식용 드론’. IEEE스펙트럼 제공

드론은 도로나 지형 사정에 구애받지 않고 목적지에 도착할 수 있어 구호용 물품을 배달하는 데 매우 유용하다.

하지만 한 번에 실어나를 수 있는 양이 매우 제한돼 있다. 보통 드론이 운송할 수 있는 물품 무게의 상한선은 드론 무게의 30% 정도로 알려져 있다.

드론의 운송량을 더 늘릴 수 있는 방법은 없을까?

최근 일본 교토에서 열린 국제 지능로봇 및 시스템 컨퍼런스 (International Conference on Intelligent Robots and Systems)에서 스위스로잔연방공대(EPFL) 지능시스템연구실 연구진이 흥미로운 발상의 드론을 발표했다.

쌀과자로 만든 날개를 단 드론이다. 이 쌀과자엔 아침 한끼에 해당하는 양의 칼로리가 들었다고 한다.

연구진은 “식용 날개 덕분에 드론이 배송할 수 있는 식품 무게가 자체 질량의 30%에서 50%로 높아졌다”고 밝혔다. 날개 무게 만큼 운송량이 늘어난 셈이다.

연구진이 이 드론을 설계한 이유는 ‘구조 임무를 위한 식용 드론’이라는 논문 제목처럼 재난 상황에 처한 사람들에게 가능한 한 신속하게 긴급구호품을 직접 보내기 위해서다. 식용 드론은 구호팀이 도착하기 전에 이재민들에게 영양을 공급해 시간을 벌어주는 역할을 한다.

날개를 잃은 드론은 다시 돌아올 수 없지만, 이는 누군가에게 생명과 활력을 되찾아주는 것에 비하면 아주 작은 비용이다.

식용 드론의 제작 과정. 먼저 쌀과자를 육각형 조각으로 자른 뒤 젤라틴을 접착제로 날개 모양으로 이어붙인다(윗줄 왼쪽부터 시계 방향으로). IEEE스펙트럼 제공
식용 드론의 제작 과정. 먼저 쌀과자를 육각형 조각으로 자른 뒤 젤라틴을 접착제로 날개 모양으로 이어붙인다(윗줄 왼쪽부터 시계 방향으로). IEEE스펙트럼 제공

가볍고 저렴하고 만들기 쉬워

보통 드론의 날개는 가볍고 내구성이 좋은 발포 폴리프로필렌(EPP)를 소재로 쓴다. 연구진은 이와 비슷한 기능을 할 수 있도록 쌀과자를 압착해 날개 소재로 썼다. 연구진은 쌀과자 날개는 폴리프로필렌 날개보다는 튼튼하지는 않지만 제법 날개 구실을 할 수 있는데다 저렴하고 쉽게 만들 수 있다는 장점이 있다고 연구진은 밝혔다.

쌀과자 날개의 열량은 1kg당 3870칼로리다. 단위중량당 열량밀도가 초콜릿보다는 못하지만 파스타와는 대등한 수준이다.

쌀과자 날개 제작의 첫번째 단계는 레이저를 이용해 작은 육각형 조각으로 절단하는 것이다. 그런 다음 젤라틴으로 이 조각들을 이어붙인다. 접착 성분이 건조되면 습기 침투를 막기 위해 플라스틱이나 테이프로 겉을 감싼다.

날개의 크기는 얼마나 많은 열량을 공급해야 할지에 따라 조절할 수 있다. 연구진은 날개 폭이 약 70cm라면 쌀과자와 젤라틴 풀을 합쳐 300칼로리를 제공할 수 있다고 밝혔다. 컵라면 한 개의 열량에 조금 못미친다.

몸통과 꼬리는 다른 드론과 마찬가지로 탄소섬유와 수지로 제작한다.

이렇게 해서 완성된 식용 드론은 추가로 80g의 비타민제나 물 등을 실어 운반할 수 있다. 드론의 비행 속도는 초당 10미터다.

식용 드론의 비행 장면. EPFL 발표 논문에서
식용 드론의 비행 장면. EPFL 발표 논문에서

3D프린팅 적용하면 유선형 날개도 가능

연구진은 앞으로 식용 재료로 제작할 수 있는 드론 부분을 더 늘리는 방법을 찾아낼 계획이다.

논문 주저자인 곽보건 박사후연구원(울산과학기술원 기계공학)은 미국의 기술매체 ‘아이트러플이(IEEE) 스펙트럼’ 인터뷰에서 “식용 날개는 바삭바삭한 쌀과자와 생 젤라틴 맛이 난다”며 “식용 왁스 같은 지방질 재료를 사용하면 더 높은 칼로리를 제공할 수도 있을 것”이라고 말했다.

박 연구원은 공기역학을 최대한 활용할 수 있도록 3D 프린팅 기술을 이용해 지금의 납작한 사각형 날개 대신 유선형 날개를 만들어 시험할 계획이라고 덧붙였다.

이번 연구는 식용 로봇을 개발하는 유럽연합의 로보푸드(ROBOFOOD) 프로젝트의 하나로 진행됐다. 스위스로잔연방공대가 중심이 된 이 프로젝트에는 네덜란드 바헤닝언대, 이탈리아공대, 영국 브리스톨대가 함께 참여하고 있다.

곽노필 선임기자 nopil@hani.co.kr

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