박쥐의 비행을 모방한 최첨단 비행 로봇의 개발 : 창조 설계-동물 [한국창조과학회 자료실]

박쥐의 비행을 모방한 최첨단 비행 로봇의 개발

미디어위원회

창조설계-동물

2017-05-22

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박쥐의 비행을 모방한 최첨단 비행 로봇의 개발

(Bats Inspire High-Tech New Flying Robots)

Avery Foley

사람들은 박쥐(bat)를 좋아하지 않지만, 모기들을 일부 제거하고 있다. 이 날아다니는 포유류는 종종 소름끼치는, 무서운, 또는 지조가 없는, 나쁜 이미지를 갖고 있다. 그러나 이 놀라운 야행성 생물은 공학적 경이이며, 새로운 기술을 개발하는 데에 영감을 불어넣고 있다.

박쥐 로봇

연구자들은 박쥐의 놀라운 비행 능력을 모방한, 경량의 배트봇(Bat Bot, B2)을 설계해 왔다.[1] 얇은 실리콘 날개는 탄소 섬유 프레임 위로 뻗어 있으며, 장착된 소형 컴퓨터, 5개의 모터, 센서들은 로봇이 자율적으로 비행할 수 있도록 해준다. 하나님의 창조물인 박쥐를 모방한 이 독특한 디자인은, 배트봇이 박쥐와 유사한 방식으로 비행하고, 비틀고, 다이빙하고, 기동할 수 있게 해준다.

배트봇은 94g의 45cm 길이의 날개를 갖고 있다. 로봇은 날개 막을 동시에 펴고, 각 날개를 접고, 각 다리를 독립적으로 움직일 수 있다. 궁극적으로 연구자들은 B2가 박쥐처럼 거꾸로 매달릴 수 있기를 희망하고 있었다. 현재 30m 미만의 거리만을 비행할 수 있다.[3] 그러나 실제와 달리, B2는 아직 자체적으로 착륙할 수 없다. 민감한 전자장치를 보호하기 위해서, 아직까지는 그물에 떨어진다.

연구자들은 배트봇 기술이 회전날개를 갖고 있는 로터형 드론(rotor-powered drones)의 문제점을 해결하는데 도움이 되기를 희망하고 있었다. 배트봇은 더 민첩하고, 조용하며, 배터리를 덜 사용하고, 부드러운 날개를 가지고 있어서, 충돌 시에 부상 위험을 줄여준다. 즉, 건설 현장이나 재해 지역의 조사 시에, 사람과 가까이에서 사용될 수 있다.

.CNET에서 배트봇에 대한 영상을(여기를 클릭) 확인해보라.

박쥐 비행의 복잡성은 경이롭다.

B2 설계에 관여한 엔지니어인 캘리포니아공대 정순조(Soon-Jo Chung) 교수의 말에 의하면, 박쥐는 매우 복잡한 비행생물이며, 그 디자인을 복사하는 것은 ”비행 로봇의 성배(the holy grail of aerial robotics)”라는 것이다. Science Robotics 지에 게재된 B2에 관한 논문은, ”박쥐는 동물들 사이에서 가장 복잡한 동력 비행 메커니즘을 가지고 있다”고 주장했다.[5]

박쥐는 쉽게 날아다니는 것처럼 보이지만, 박쥐의 비행에는 날개를 형성하는 유연한 막과 결합된, 40개가 넘는 능동적 및 수동적 관절들이 필요하다. 정 교수는 ”로봇 설계 시에, 이러한 관절 모두(40개)를 통합하는 것은 비실용적이거나, 불가능하다”고 말한다. 따라서 B2는 단지 9개의 관절만을 가지고 있다.

이 연구에 관여하지 않은, 토론토 미시소거(Toronto Mississauga, 캐나다) 대학의 한 생물학자는 박쥐가 ”얼마나 복잡한지를 말하면서, 어리석은 사람에게는 우스꽝스러워 보인다”고 말했다. 즉, 박쥐는 믿을 수 없도록 극도로 복잡하여, 그 디자인은 거의 최상급을 넘어서는 것으로 보인다는 것이다. 그는 계속해서 말했다 :

박쥐는 곤충이 움직일 수 있는 모든 방법으로 움직일 수 있는 어깨를 가지고 있다. 그리고 팔꿈치, 손목, 그리고 날개 막의 리딩에지를 제어하는 다섯 개의 손가락과 엄지 손가락을 가지고 있다.[6]

비행은 3번 진화했는가?

우리는 자연계에서 날아다니는 많은 비행 생물들을 보고 있다. 많은 새(조류)들과, 곤충(절지동물)들 뿐만 아니라, 박쥐(포유류)도, 그리고 멸종된 익룡(파충류)도 비행할 수 있었다. 각각의 경우에서, 비행은 ‘한 요소도 제거 불가능한 복잡성(irreducibly complex, 환원 불가능한 복잡성)’으로 많은 기관과 구조들을 모두 갖추고 있어야만 가능하다. 그리고 ”그 날개들은 서로 완전히 다르다. 이들 비행 생물체들이 어떤 진화적 연관성을 가지고, 순차적으로 진화했다는 어떠한 증거도 없다.”[7]

항공역학 박사인 창조과학자 앤디 맥킨토시(Andy McIntosh) 교수는 ”자연계에서 비행의 복잡성”이라는 그의 글에서, 비행에 필요한 조건들에 대해서 이렇게 썼다 :

공기보다 무거운 비행체를 제어하기 위해서는, 4가지의 기본적 요구 사항이 있다. 1)윗면에 낮은 공기 압력을 제공하는 정확한 날개 모양, 2)무게를 지탱할 만큼 충분한 날개 면적, 3)어떤 추진 수단, 또는 활공 수단, 4)방향 및 속도를 변경하기 위한, 여분의 표면 또는 주요 표면의 변경 수단.

진화론자들은 파충류, 조류, 포유류, 곤충에서 이러한 매우 복잡한 비행이 어떻게 우연히 진화할 수 있었는지를 설명해야만 한다. 현재의 진화 이야기는 파충류에서 조류로, 어떤 종류의 설치류에서 박쥐로 진화했다는 것이다. 그러나 비행하는 곤충들은 무엇으로부터 진화했는지 아직까지 아무도 모른다. (비행 곤충은 진화론적 연대로 수억 년 된 암석지층에서도 발견되므로, 이들은 매우 일찍 진화했음에 틀림없다). 그러나 이들 곤충들 중에 어떤 한 그룹에서도, 비행이 진화되었음을 가리키는 화석 증거는 없다.

영광을 돌릴 분에게 영광을 돌리라.

다른 생물들도 그렇지만, 비행 생물은 창조주의 탁월하신 창의력과 공학적 설계를 보여준다. 비행은 진화하지 않았다. 하나님께서는 창조주간 다섯째 날에 완전한 형태의, 비행하는 생물들을 창조하셨다. (창세기 1:20-22)

과학자들은 극도로 복잡한 박쥐의 비행을 통해, 하나님의 창조를 보고 있는 것이다. 그들은 이 기술을 모방하려 하고 있다. 하나님의 설계를 빌리는 것은, 우리의 기술을 발전시키고 발명해내는 훌륭한 방법이 되고 있다. 그러나 우리는 합리적으로 생각해야 한다. 박쥐의 비행과 같은 극도로 복잡한 경이로운 기술이 무작위적인 자연적 과정으로 우연히 생겨날 수 있는 것인가? 많은 새(조류)들과, 곤충(절지동물)들, 멸종된 익룡(파충류)의 비행도 각각 독립적으로 여러 번 진화되었는가? 아니다. 그와 같은 생각은 극도로 불합리한 생각이다. 그러한 박쥐의 비행에서 밝혀지고 있는 경이로운 복잡성은 초월적 지혜의 창조주가 계심을 가리키는 것이다.