크기 조절 가능한 로봇 물고기 ScaFi 공개

원문 요약

출처: Robohub · 2026년 9월 28일 보도

보도에 따르면, EPFL과 뉴욕 대학교(NYU)의 엔지니어들은 청어와 고등어 같은 물고기를 본뜬 확장 가능한 로봇 물고기 ScaFi를 선보였습니다. 기존 수중 로봇은 환경에 따라 각각 다른 로봇을 구축해야 하는 한계가 있었지만, ScaFi는 이 문제를 해결하기 위해 설계되었습니다. 이 로봇은 경질 전면부와 유리섬유 막대로 만든 유연한 꼬리를 갖추고 있으며, 단일 모터가 두 개의 교차 건을 당겨 물고기 특유의 S자형 굽힘 동작을 생성합니다.

핵심 혁신은 로봇 크기에 따라 꼬리 막대의 지름만 비례적으로 두꺼워지는 반면, 모터와 건 시스템은 동일하게 유지된다는 점입니다. 연구팀은 약 0.6m, 1.1m, 2.9m 길이의 세 가지 프로토타입을 제작했습니다. EPFL의 비정상 유동 진단 연구소와 협력한 테스트에서 가장 작은 로봇은 실제 물고기와 유사한 물 패턴을 생성했으며, 세 가지 크기 모두 체형에 맞게 조정하면 일관된 수영 동작을 보였습니다. 현장 테스트에서는 중간 크기의 로봇이 스위스의 시냇물에서, 가장 큰 로봇이 제네바 호에서, 가장 작은 로봇이 15~30cm 깊이의 시냇물에서 작동했습니다. 중간 크기 로봇은 GPS 신호가 끊겨도 수영을 계속했습니다. 그러나 가장 큰 로봇은 에너지 효율이 낮아 더 강력한 모터가 필요했으며, 가장 작은 로봇은 민첩성이 뛰어나지만 방해 후 회복 속도가 느렸습니다.

맥락

물고기 모방 로봇은 소음이 적고 야생동물을 방해하지 않아 수중 모니터링에 유리하지만, 대부분의 기존 설계는 고정된 크기를 가지고 있어 크기 변경 시 처음부터 다시 설계해야 하는 문제가 있었습니다. ScaFi는 단일 구조 매개변수(막대 지름)를 통해 크기를 조절하는 매개변수적 접근법을 제안하여 이 공학적 병목을 해결할 잠재력을 보입니다. 이 연구는 Nana Obayashi가 EPFL에서 박사 과정을 밟던 중 주도했으며, npj Robotics에 게재되었습니다. 연구는 유럽연합의 Horizon 2020 프로그램의 지원을 부분적으로 받았습니다.

로봇의 해석

ScaFi는 모듈러 수중 로봇공학의 중요한 진전을 보여주며, 다양한 서식지에 로봇 물고기를 배치하는 데 드는 비용과 시간을 줄일 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 5배에 달하는 크기 범위에서 일관된 수영 동작을 유지했다는 것은 확장 원리의 강력한 검증입니다. 그러나 가장 큰 프로토타입의 에너지 효율 격차는 동작을 확장하는 것보다 이를 구동하는 데 필요한 전력을 확장하는 것이 더 어렵다는 것을 시사합니다. 이 트레이드오프는 ScaFi의 실용적 확장 범위를 제한할 수 있습니다. 미래 연구는 더 큰 크기에 대한 전력 시스템을 최적화하고, 이 매개변수적 접근법이 육상에서 작동하는 다른 유연 로봇에도 적용될 수 있는지 탐구하는 데 집중될 것으로 보입니다.