우리 대학 항공우주 및 기계공학부 학부생 윤희재·임화섭 학생(지도교수 김병규)이 제7회 전국 대학생 캡스톤 디자인 경진대회에서 항공우주시스템공학회장상을 수상했다. 이번 대회는 항공우주시스템공학회가 주최하고 항공안전기술원, 한국항공우주산업㈜, ㈜대한항공, 한화에어로스페이스㈜, LIG넥스원(주) 등이 후원했다.

  수상팀은 ‘전단농화유체를 활용한 가변강성 적응형 휠 연구’라는 프로젝트로 주목을 받았다. 현대의 탐사 로봇이나 재난 대응 로봇은 예측할 수 없는 비정형 지형에서도 안정적인 주행이 가능해야 한데, 기존의 적응형 휠은 연성 재료를 활용해 장애물 극복에는 효과적이지만 강성이 낮아 평지 주행에서 안정성을 확보하기 어렵다는 한계를 안고 있었다. 수상팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 별도의 제어 시스템 없이도 주행 환경에 따라 점성이 변하는 비뉴턴 유체 ‘우블렉(Oobleck)’을 적용한 새로운 휠 구조를 제안했다. 

  전단농화유체의 특성을 활용한 이 휠은 저속 주행 시에는 유체처럼 변형되어 장애물을 효과적으로 극복하고, 고속 주행 시에는 고체처럼 강성을 확보해 휠의 원형을 유지함으로써 평지에서도 안정적인 주행이 가능함을 실험적으로 입증해 보였다. 연구 결과, 기존 연성 재질의 휠보다 장애물 극복 능력과 주행 안정성이 향상되었으며, 이러한 능동 적응 메커니즘은 향후 탐사 로버의 지상 접촉부, 충격흡수 장치, 착륙 구조체 등 다양한 항공우주 시스템 분야로 확장될 수 있는 가능성을 보여주었다.

  윤희재 학생은 “비뉴턴 유체의 특성을 학부 과정에서 배운 유체역학과 재료역학 지식을 접목해 실험적으로 구현한 것이 성과”라며, “향후 SCI급 논문 투고를 목표로 연구를 이어갈 계획”이라고 밝혔다. 임화섭 학생은 “이번 연구에서 제안한 가변강성 메커니즘은 적응형 휠뿐 아니라 충격 흡수 장치 등 다양한 분야로 확장할 수 있는 잠재력이 있다”며 연구 의의를 강조했다.