외신 보도에 따르면 2016년 로잔 스위스 연방공과대학(EPFL)의 한 흥미로운 프로젝트가 새에서 영감을 얻어 독특한 특징을 가진 깃털 드론을 만들었습니다. 이 드론을 제작한 팀은 여기서 멈추지 않고 설계를 계속 개선하고 더 많은 가동 부품을 도입하여, 이제 이 드론은 “비할 데 없는 민첩성”으로 비행할 수 있게 되었습니다.

몇 년 전의 이 드론은 빠르게 비행하고 급격히 방향을 전환하며 강풍 속에서 기체를 유선형으로 만드는 능력으로 사람들을 감탄하게 했습니다. 이 모든 것은 실제 새처럼 접히고 펼쳐지며 폭과 표면적을 변화시키는 인공 깃털로 이루어진 변형 날개 덕분에 가능했습니다.

이번 업데이트 버전에서 EPFL 연구진은 이러한 변형 날개에 변형 꼬리를 결합하여 생체 모방성을 더욱 강화했습니다. 이 메커니즘은 숲을 가로지르며 비행 중 조정을 통해 먹잇감을 추격하는 북방 매 계열 맹금류의 비행 행동을 모방한 것으로 이해됩니다.

이 논문의 제1저자인 Enrico Ajanic은 “매는 숲속에서 사냥할 때의 빠른 방향 전환, 개방된 지역에서 먹잇감을 추격할 때의 빠른 비행, 에너지를 절약하기 위한 효율적인 활공 등 어떤 상황에서든 날개와 꼬리를 앞뒤로 휘둘러 원하는 움직임을 만들어냅니다.”라고 말했습니다.

드론은 날개를 사용하는 대신 프로펠러로 앞으로 추진합니다. 이에 대해 연구진은 날개를 더 에너지 효율적으로 만들 수 있다고 말합니다. 이들은 빠르게 비행하려 할 때 방향을 더 빠르게 전환하고 공기역학적 성능을 향상시키며, 심지어 지면에 충돌하지 않고 감속하는 데에도 도움이 되도록 꼬리를 앞뒤로 움직이게 설계했습니다.

이러한 유인형 드론은 쿼드콥터가 제공하지 못하는 더 긴 비행 시간을 제공하므로 장거리 의료 보급품 운송이나 농지 측량과 같은 특정 용도에 이상적입니다. 그러나 쿼드콥터와 동일한 호버링 능력이나 공중 기동성은 제공하지 못하는데, 연구진은 이 해결책이 절충안이라고 봅니다.

“우리가 방금 개발한 드론은 그 중간 정도에 있습니다.”라고 Floreano는 말했습니다. “오랫동안 비행할 수 있지만 쿼드로터만큼 민첩할 수도 있습니다. 이러한 특징의 조합은 숲속을 비행하거나 도시의 건물 사이를 비행할 때 특히 유용합니다.”

이 하늘을 나는 자세를 보십시오. 이것이 실제로 드론이라고 상상할 수 있습니까?

그렇습니다. 이 드론은 날개에 인공 깃털을 삽입했습니다. 최고 권위의 로봇공학 저널 “Science Robotics”에 최근 게재된 논문을 보지 않았다면 정말로 당당한 바닷제비라고 생각했을 것입니다.

이것은 로잔 스위스 연방공과대학(EPFL)이 개발한 최신 드론으로 코드명은 LisHawk이며, 새에서 영감을 얻은 드론이라는 개념이 제안된 것은 이번이 처음이 아닙니다. 2016년 EPFL이 가변 날개를 갖춘 드론을 설계한 것이 처음이었지만, 그 프로토타입은 비교적 단순했고 이렇게 생겼습니다.

EPFL은 “비할 데 없는 민첩성”을 갖췄다고 주장하는 드론 LisHawk의 개발로 한 걸음 더 나아갔습니다. 비행할 때 LisHawk의 날개와 꼬리 형상이 함께 작동하여 더 빠른 선회를 가능하게 합니다.

급격한 감속.

심지어 공중에서 360도 회전도 가능합니다:

날개와 꼬리 - 새의 신체 구조를 모방하는 것에서 시작합니다

새의 날개와 꼬리는 비행에서 가장 중요한 부분입니다. 꼬리를 앞뒤로 휘두름으로써 새는 활공 과정에서 피치 안정성을 유지할 수 있습니다.

이 특징을 모방하기 위해 LisHawk의 날개와 꼬리는 접히는 방식으로 형상을 변화시킵니다.

날개 측면의 변형 영역은 9개의 인공 깃털로 구성되며, 날개를 펼치면 부채꼴로 펼쳐지고 공중에서 천천히 비행할 때는 지면으로 떨어지지 않습니다. 반면 날개를 접으면 서로 겹쳐져 비행 중 더 빠르게 방향을 전환하고 빠르게 비행할 때 공기 저항을 줄일 수 있습니다.