한국과학기술원(KAIST)은 우주연구원·항공우주공학과 이대영 교수 연구팀이 달 탐사의 최대 난제로 꼽히는 피트와 용암동굴에 진입할 수 있는 전개형 에어리스(airless) 바퀴(휠)를 개발했다고 18일 밝혔다.

달 피트는 장기적인 달 거주지 후보지로 주목받는 동시에 태양계 초기 지질 기록을 보존한 과학적으로 매우 중요한 지역으로 평가된다.

미국 항공우주국(NASA), 유럽우주국(ESA) 등 주요 우주 기관은 대형 로버에서 소형 로버를 사출해 탐사하는 방식을 제안해 왔으나 소형 로버의 구조적 한계로 기동성이 충분히 확보되지 않았다.

기존에 제시된 가변형 휠 역시 혹독한 달 환경에서 발생하는 불균일 열팽창, 연마성이 강한 달 먼지 등으로 실용화에 어려움이 있다.

연구팀은 복잡한 기계 구조 대신 종이접기 구조와 소프트 로봇 기술을 결합한 새로운 전개식 바퀴를 제안했다.

'다빈치 다리'의 서로 맞물리는 구조를 응용하고, 우주에서도 잘 버티는 탄성이 좋은 금속판을 종이접기 방식으로 접어 바퀴 모양을 만든 것이다.

개발된 전개형 에어리스 휠은 일반 바퀴처럼 경첩 같은 부품이 없어도 접힐 때는 지름 23㎝, 펼치면 50㎝까지 커져서 소형 로버도 큰 장애물을 넘을 수 있는 기동성을 확보했다.

실험 결과, 인공 월면토에서도 우수한 주행 성능을 보였으며, 달 중력 기준 100ｍ 높이에서 떨어뜨려도 모양과 기능이 그대로 유지될 만큼 내충격성이 뛰어난 것으로 확인됐다.

이대영 KAIST 교수는 "이 전개형 바퀴는 그동안 누구도 해결하지 못한 달 피트·용암동굴 진입 문제에 세계 최초로 해답을 제시한 기술"이라며 "우리나라가 앞으로 독자 달 탐사 시대를 선도하는 전환점이 될 것"이라고 말했다.

연구 결과는 로봇 전문 학술지 '사이언스 로보틱스' 12월 호에 게재됐다.