해파리를 생물학적 로봇으로 만들기: 허구에서 현실로

(댄 트리) - 과학자들은 해파리를 생물학적 로봇으로 변형시켜 인간이 바다의 깊이에 대해 배우고 바다 아래의 신비를 탐험하는 데 도움을 주었습니다.

생물을 변형한 생물학적 로봇은 한때 공상 과학 영화에서 흔히 볼 수 있는 소재였습니다. 이제 상상 속에만 존재했던 것들이 과학자들의 노력 덕분에 점차 현실이 되어가고 있습니다.

캘리포니아 공과대학(미국)의 다비리 연구소에서 과학자들은 독특한 유형의 생물학적 로봇을 개발하고 있습니다. 로봇으로 변형된 해파리입니다.

이 프로젝트의 목표는 기존 해저 탐사 로봇보다 훨씬 낮은 비용으로 심해의 신비를 탐험하는 것 입니다.

달해파리는 바다 전체에 널리 분포하는 해파리 종입니다(사진: 다비리 연구소).

언뜻 보기에 이 로봇 해파리는 일반 해파리처럼 부드럽고 투명하며 유령 같은 모습을 하고 있으며, 종 모양의 몸이 물속에서 부드럽게 움직입니다. 하지만 자세히 살펴보면 몸 안에 기계 장치와 전선이 있다는 것을 알 수 있습니다.

과학자들은 달해파리에 센서를 이식하여 심해로 자유롭게 잠수할 수 있도록 할 예정입니다. 과학자들은 이 해파리 로봇이 인간이 바다를 관찰하는 방식에 혁명을 일으킬 것으로 기대합니다.

다비리 연구실의 연구원인 노아 요더는 "해파리에 센서만 부착할 뿐, 센서가 어디로 가는지 거의 또는 전혀 통제할 수 없습니다."라고 말했습니다. "이 장치는 비용이 매우 저렴하고 전체 해파리 군집으로 확장하기 쉽습니다."

과학자들은 해파리의 몸에 기술 장치를 이식했습니다(사진: 다비리 연구소).

왜 해파리일까?

과학자들이 로봇으로 변신시키기 위해 다른 해양 생물 대신 해파리를 선택한 이유는 해파리에게 중추 신경계와 통증 수용체가 없기 때문입니다. 이러한 특성 때문에 해파리는 통증 없는 장치 이식에 이상적인 동물입니다.

게다가 해파리는 놀라운 재생 능력을 가지고 있어, 잃어버린 신체 부위를 다시 자라게 할 수 있으며, 장치를 제거한 후 단 24시간 만에 빠르게 회복할 수 있습니다.

해파리에 부착된 장비는 컨트롤러, GPS 송신기, 압력 ​​센서, 온도 센서, 그리고 데이터 기록용 SD 카드로 구성되어 있습니다. 이 모든 것이 1달러 지폐의 절반 크기인 방수 3D 프린팅 구조물에 담겨 있습니다.

컨트롤러는 해파리에 전극을 부착하여 해파리의 근육을 활성화하고 수축시켜 과학자들이 원하는 방향으로 움직이도록 제어할 수 있습니다.

해파리는 몸에 전자 장치를 부착한 뒤 생물학적 로봇이 됐다(사진: 다비리 연구소).

과제와 전망

하지만 이 프로젝트에는 아직 극복해야 할 몇 가지 단점이 있습니다. 현재 컨트롤러는 해파리의 위아래 유영만 제어할 수 있으며, 해파리의 수평 유영을 제어하는 ​​메커니즘이 부족합니다. 과학자들은 이 문제에 대한 해결책을 적극적으로 모색하고 있습니다.

또 다른 과제는 해파리가 깊은 수심으로 잠수할 때 발생하는 압력을 견딜 수 있는지 여부입니다. 해파리는 최대 400bar의 압력이 가해지는 수심까지 헤엄칠 수 있는데, 이는 아프리카 코끼리 15마리가 사람을 누르는 압력과 같습니다.

현재 장치의 3차원 구조는 이처럼 높은 압력을 견딜 수 없고 손상되기 쉽습니다. 이 문제를 해결하기 위해 과학자들은 심해 로봇이나 잠수함에 사용되는 유리와 유사한 강화 유리 구체에 장치를 내장하는 방안을 개발할 계획입니다.

연구자들은 해파리 외에도 다른 많은 해파리 종을 로봇으로 변형시키는 실험을 하고 있으며, 그 목표는 프로젝트에 필요한 특정 지역에 적합한 토종 해파리 종을 찾는 것입니다.

"우리는 야생 동물의 능력을 모방하는 로봇을 만드는 방법을 항상 모색해 왔습니다."라고 노아 요더는 말했다. "하지만 이 프로젝트는 한 걸음 더 나아가 동물 자체를 로봇으로 변형시키는 기술을 개발했습니다."

이를 통해 생물로봇공학의 새로운 시대가 열리고, 바다와 그 너머의 영역에서 획기적인 발견이 기대됩니다.

출처: https://dantri.com.vn/khoa-hoc/bien-sua-thanh-robot-sinh-hoc-tu-vien-tuong-den-hien-thuc-20250725010854606.htm