싱가포르 난양기술대학교 연구팀은 원래 재난 구호에 사용되었던 "사이버 바퀴벌레"를 인프라 안전 모니터링을 위한 특수 도구로 변환하고 있습니다. 기존 로봇이 도달하기 어려운 좁은 공간을 뚫고 노후된 파이프라인과 지하 시설을 검사할 수 있습니다. 이 '생체공학 바퀴벌레'는 살아있는 바퀴벌레와 원격 조종이 가능한 전자 배낭으로 구성됐다. 연구원들은 전기 신호를 사용하여 이동 궤적을 정확하게 안내하여 도시 지하 네트워크에 대한 새로운 검사 방법을 제공합니다.

이 프로젝트는 사이버 곤충 연구 분야의 선구자 중 한 명인 난양기술대학교 기계항공공학부의 사토 히로타카 교수가 주도하고 있습니다. 초기에 그는 딱정벌레를 변형시켜 원격으로 비행을 조종할 수 있는 세계 최초의 "사이버 딱정벌레"를 실현했습니다. 이 성과는 나중에 기네스북에 등재되었습니다. 현재 그와 그의 팀은 재난 대응 시나리오부터 보다 일상적인 인프라 운영 및 유지 관리 용도에 이르기까지 관련 기술을 추진하고 있습니다.

Sato는 Financial Times와의 인터뷰에서 "우리는 현재 오래된 파이프라인 검사와 같은 일부 일상적인 사용 사례를 테스트하고 있습니다"라고 말했습니다. 바퀴벌레의 신체 구조는 오랜 진화 과정을 통해 틈새를 비집고 들어갈 수 있는 능력을 발전시켰으며, 이는 많은 바퀴 달린 로봇, 추적 로봇, 심지어 뱀과 같은 로봇이 완전히 일치할 수 없는 장점입니다. 따라서 바퀴벌레의 자연스러운 이동성과 난양 폴리테크닉이 개발한 제어 모듈을 결합하여 좁은 공간을 이동하는 데 적합한 새로운 검사 도구가 탄생했습니다. 특히 인간이나 기존 로봇이 쉽게 진입하기 어려운 전력, 통신, 상하수도, 하수관 등 지하 배관 통로에 적합합니다.

각 사이버바퀴벌레는 등에 가벼운 전자 모듈을 달고 있는데, 이 모듈은 약한 전기 신호 자극을 이용해 곤충의 이동 방향을 안내합니다. 운전자는 제어 터미널을 통해 모듈에 신호를 보내 바퀴벌레의 원격 조향 및 이동 제어를 달성할 수 있습니다. 최신 버전의 제어 시스템은 이전 버전에 비해 전압 요구 사항을 약 25% 줄여 전체 배터리 수명을 연장합니다. 프로젝트 팀원들은 이러한 전기 펄스가 바퀴벌레에게 통증을 유발하지 않는다고 강조합니다.

이르면 1년 전 팀은 극한 재난 현장에 이 시스템을 적용했습니다. 당시 미얀마의 진도 7.7 지진 피해 지역에는 적외선 카메라를 탑재한 사이버바퀴벌레 10대가 배치돼 폐허 속에서 생존자를 수색하고 있었다. 이번 작전에서 생명체의 흔적은 발견되지 않았지만, 실제 재난 환경에서 사이버 바퀴벌레의 타당성과 내성을 입증해 후속 적용 시나리오 확장을 위한 기반을 마련했다.

재해 시나리오 검증을 마친 후 팀은 시스템의 대규모 배포 기능을 향상시키는 데 집중하기 시작했습니다. 자동화된 조립 공정을 도입함으로써 연구자들은 이제 단 1분 만에 바퀴벌레에 제어 모듈을 부착할 수 있습니다. 이전에는 동일한 작업에 약 1시간이 걸렸습니다. 조립 효율성이 크게 향상되어 향후 대규모 검사 임무에서 한 번에 많은 수의 사이버 바퀴벌레를 배치하는 것이 현실적인 옵션이 됩니다.

적용 시나리오가 붕괴된 건물에서 도시 배관망으로 전환됨에 따라 사이버 바퀴벌레의 "장비 형태"도 상당한 변화를 겪었습니다. 구조에 사용된 이전 버전은 대부분 소형 배낭 디자인을 사용했지만 최신 프로토타입에서는 바퀴벌레가 소형 "전차" 세트를 견인할 수 있습니다. 이 소형 차량에는 조명, 카메라 및 대용량 배터리가 장착되어 있으며 파이프라인 내에서 전체 하중이 보다 원활하게 이동할 수 있도록 작은 바퀴가 장착되어 있습니다. 검사 임무 동안 바퀴벌레는 장치를 파이프라인에서 앞으로 끌어당겨 파이프 벽 손상, 누출 등에 대한 이미지와 데이터를 실시간으로 수집합니다. 연구팀은 가까운 시일 내에 싱가포르의 일부 교통 및 도시 시설에서 현지 시험을 실시할 계획입니다.

사이버 바퀴벌레는 인프라 유지 관리를 넘어 여전히 광범위한 잠재력을 갖고 있지만, Sato는 난양 기술 대학교의 관련 연구가 엄격하게 민간 분야를 대상으로 한다는 점을 분명히 강조했습니다. 다른 기관에서는 유사한 "곤충-전자" 하이브리드 통합 프로젝트가 점차 군사 및 정보 방향으로 이동하고 있기 때문에 이 진술은 중복되지 않습니다. 예를 들어, 독일 스타트업 Swarm Biotactics는 사이버 곤충을 잠재적인 비밀 정보 수집 도구로 보는 정찰 목적의 ​​"바퀴벌레 감시 플랫폼" 프로토타입을 공개했습니다.

이에 비해 난양 폴리테크닉 캠퍼스의 사이버 바퀴벌레 프로젝트는 항상 민간 및 공공 서비스에 초점을 맞춰왔습니다. 할당된 작업을 완료한 바퀴벌레는 "은퇴"되어 신선한 양상추와 함께 용기에 넣어 남은 생애를 보냅니다. 연구팀의 경우 공학적 이점과 동물 복지를 고려한 이러한 배열은 최첨단 생체공학 기술을 탐색할 때 고수하고 싶은 최종선 중 하나이기도 합니다.