[TECH meets DESIGN] 잠수복 입은 사이보그 바퀴벌레, 자연재해 피해자 구조 현장 누빈다

[녹색경제신문 = 박진아 유럽 주재기자] 보기에 징그럽고 식중독이나 전염병까지 옮기는 위해해중으로 인식되는 바퀴벌레가 최근에는 인간이 접근하기 어려운 재난 현장에서 탐색 임무를 수행하는 ‚사이보그 곤충’으로 활용하는 연구가 빠르게 발전하고 있어 화재다.

국제적 학술지 ⟪네이처 커뮤니케이션스(Nature Communications)⟫의 최신호(2026.6.29 刊, 제17호)에 발표된 연구에서 중국 산둥과학기술대학교(Shandong University of Science and Technology, SDUST) 연구진은 살아 있는 바퀴벌레의 신경계에 전극과 초소형 제어장치를 연결된 칩을 이식한 후 인간이 원격으로 움직임을 조종할 수 있는 사이보그 바퀴벌레를 개발했다고 보고했다.

연구진은 앞서 2026년 3월, 백팩처럼 생긴 초소형 무선 송수신 장치를 사이보그 바퀴벌레의 등에 부착시키고 실용성 검증 및 현장 투입 파일럿을 실시했다. 당시 실시한 실증시험에서  농작물 해충 방제, 산업시설 현장 점검, 배관 내부 탐사 등 다양한 분야에서 활용 가능성을 입증했지만, 건조한 지형이나 환경에서만 운용할 수 있다는 한계가 있었다.

이번 연구에서 이러한 제약을 극복하기 위해 사이보그 바퀴벌레의 몸체를 특수 디자인된 잠수복으로 감싸 수중과 저산소 환경에서도 탐색 임무를 수행할 수 있도록 설계를 개선했다.

연구진은 최근 빈발하는 홍수와 도시 침수, 건물 붕괴 등 수해성 재난에서 생존자를 탐색하는 새로운 플랫폼을 개발하는 것을 목표로 삼았다. 사이보그 바퀴벌레가 물에 잠긴 공간이나 붕괴된 구조물 내부에서 피해자 탐색 및 발굴 작업을 할 수 있도록 곤충 전용 잠수복 시스템을 제작했다.

♢ 3D 프린팅 잠수복 입은 사이보그 바퀴벌레

사토 히로다카(Sato Hirotaka) 연구 주임이 주도하는 연구팀은 몸 크기가 크고 날개가 없으며 요란하게 쉭쉭 하는 소리를 내기로 유명한 세계에서 가장 큰 마다가스카르 휘파람 바퀴벌레(Madagascar Hiss Cockroach)의 몸체를 합성수지 필라멘트로 3D 인쇄한 잠수복으로 감싸 수중 탐색 작업을 시키는데 성공했다.

사이보그 바퀴벌레에 입히는 곤충용 잠수복은 인간 잠수부가 입는 산소탱크가 하는 역할을 한다. 잠수복 내부에 장착된 산소 생성기와 수송 탱크에서 바퀴벌레의 숨구멍(기문)으로 산소를 공급받은 사이보그 바퀴벌레는 수중 또는 저산소 환경 속에서 3시간 동안 탐색 작업을 할 수 있다.

바퀴벌레는 약 2억 7000만 년 전 고생대 때부터 존재하며 변화하는 지구의 환경에 맞춰 적응해 오는 동안 특히 좁은 틈새를 능숙하게 파고들고 극한의 기후 환경 조건에서 살아남도록 진화했다.

♢ 인간이 하기 어려운 재난 구조에 적합한 ‚천연 생채 탐색 로봇‘

연구팀이 채택한 마다가스카르 휘파람 바퀴벌레는 가장 체질이 강인한 종이다. 몸길이가 최대 10cm에 이르고 날개가 없어 비행하지 못하지만 몸집이 크고 운동성이 뛰어나 인간이 통과하기 어려운 좁은 터널, 돌과 돌 틈, 잔해물 사이를 능숙하게 헤집고 다닐 수 있는 신체 구조와 운동 능력을 지녀서 마치 작은 장난감 자동차처럼 원격 조종하기 용이하다. 2025년 싱가포르 구조단이 실시한 시험에 기초해 적외선 센서 카메라와 내비 시스템 개선에 작업 중이다.

인공지능 로봇과 달리 바퀴벌레는 자기 근육을 이용한 자가 운동력으로 운동하기 때문에 에너지 소모 측면에서도 효율적이다. 기존 로봇은 여전히 배터리 용량과 운용시간이 중요한 제약으로 작용하지만, 생체 운동 능력을 활용하는 바이오하이브리드 플랫폼은 인내력이 우수하고 다양한 극한 환경에서 극한 생명력을 갖춰 배터리 문제를 대거 해소해준다.

연구진의 최종적 야심은 극한의 온도와 방사선 실험을 거쳐 사이보그 바퀴벌레를 우주복을 입혀 미래 화성 표면 탐사에 보내는 것을 목표로 하고 있다. 현재 미국 항공우주국(NASA)는 우주 외계 행성 보호 차원에서 지구 생명체의 외계 방출 및 탐색으로 인한 생물학적 오염을 제한하고 있어 추후 과학적・정치적 문제가 제기될 수 있다고 미국 과학 월간지 ⟪뉴 사이언티스트(New Scientist)⟫는 지적한 바 있다.

한편, 중국 산동과기대는 이미 1990년대 말부터 사이보그 쥐, 비둘기 뇌 칩 이식 등 인류와 가까지 생존하는 동물들을 하이테크 기술과 접목시키는 연구를 꾸준히 진행해온 사이보그 동물(cyborg animals) 혹은 바이오하이브리드 로보틱스(biohybrid robotics) 분야 연구를 주도해오고 있다.