절대 넘어지지 않는 오토바이 개발

절대 넘어지지 않는 오토바이 개발

 

35세 청년 사업가이자 재미 한국인 대니얼 김(Lit Motors 대표)이 넘어지지 않는 오토바이를 개발하는 데 성공했다. 오토바이 윗부분에 끈을 매달어 트럭으로 끌어당겨도 절대 넘어지지 않고, 서있는 상태로 끌려온다. 절대 넘어지지 않는 오토바이 'C-1'은 ‘회전의(回轉儀)’라 불리는 자이로스코프(gyroscope)가 오토바이 아래 장착되어 있어서 절대 넘어지지 않는다. 스마트폰에도 들어가 있는 자이로스코프는 좌우 균형을 유지하는 데 이용하는 장치이다. 'C-1'은 220V 전원에 2시간이면 완충되며, 출발에서 96km까지 도달하는데 6초가 걸린다. 또 최고 시속 160km/h의 성능을 자랑하며, 최대 320km를 주행, 최대 2명까지 탑승할 수 있다. 가격은 2만 4천 달러 (2500만원)이며, 2016년부터는 대량 생산으로 1만 6천달러 (1천 800만원) 이하에 판매된다.

오토바이 기동력과 편의성, 자동차 안정감을 합친 교통 수단이다. 우선 도심 속 주차 대란, 교통 정체라는 끔찍한 지옥에서 자유로워진다. 기존 오토바이 사용자들이 종종 맞닥뜨리던 위험한 상황에서 벗어날 수도 있다. 게다가 100% 전기차라 환경 오염 걱정도 없다. 한국계 청년 대니얼 김은 가볍게 만들면서도 안정감은 그대로 유지하는 ‘오토 사이클’을 만들겠다고 결심하고 이를 실행에 옮겼다. 

자이로스코프(gyroscope)는 팽이가 고속으로 회전하면 팽이 회전축이 항상 한 방향을 가리키는 성질을 이용한 장치이다. 두 개 테로 둘러싸여 만들어진 동그란 공간 속에서 팽이 같은 ‘회전판(로터·Rotor)’이 돌아가도록 만들어져 있다. 팽이는 회전축의 수직으로 도는데, 외부 힘이나 충격이 가해져 이 상태가 흐트러져도 곧바로 원래 상태로 돌아가려는 ‘회전 관성’이 생긴다. 이러한 성질 때문에 자이로스코프는 배 흔들림을 막는 안전 장치나 비행기 방향·기울기를 표시하고 수평을 유지해주는 장치에 주로 활용돼 왔다. 만약 배나 비행기가 바람. 파도 때문에 방향이 틀어지면 자이로스코프에 방향 수정을 할 수 있는 기능을 더한 ‘자이로컴퍼스’가 이를 감지해 정해진 방향을 유지하도록 항로를 수정해 준다.

 

C-1 차체 하단부에 자이로스코프가 2개 설치돼 있다. 기존 오토바이가 코너를 돌거나 갑자기 방향을 틀 때 균형이 무너지던 단점을 과학적 장치를 이용해 보완해 냈다. 대니얼 김은 “오토바이 단점인 안전성을 극대화하기 위해 균형을 유지해주는 핵심 장치인 자이로스코프를 2개 설치해 만약의 사태를 대비했다”고 설명했다. 최근에는 자이로스코프 원리를 이용해 넘어지지 않는 자전거가 등장하기도 했다. 자이로스코프를 자전거 앞바퀴에 달고 모터로 자이로스코프 원판을 빠른 속도로 계속 돌리면 자전거가 넘어지지 않아 어린이나 초보자도 쉽게 두발 자전거를 탈 수 있다.

 

자이로스코프(gyroscope)가 이동수 단에만 활용되는 것은 아니다. 김기훈 KIST 로봇 연구단 박사는 “울퉁불퉁한 길을 가고 있는 탱크에서 포신이 항상 정확한 표적을 유지할 수 있는 것도 자이로스코프 덕분”이라며 “자이로스코프 회전축이 하나의 기준 축이 돼 움직이지 않는 것”이라고 말했다. 인공 위성이 항상 일정한 방향으로 지구를 바라보도록 자세를 교정해 주는 것도 자이로스코프로 가능하다. 스마트폰을 가로로 눕히면 자동으로 화면이 전환되는 기능 역시 자이로스코프를 이용한 것이다. 물론 이렇게 작은 물체에서는 팽이 형태 자이로스코프가 아니라 크기를 아주 작게 줄인 형태의 장치를 활용한다.

김기훈 박사는 “원리는 같지만 미세 전자 제어 기술(MEMS)을 활용해 진동으로 동일한 효과를 내는 자이로스코프”라고 설명했다. 자이로스코프를 활용하면 스마트폰을 기울여 휴대폰 속 낚싯대를 조절하거나 강약과 방향을 조절해 물건을 던지는 것과 같은 직관적 모바일 게임도 즐길 수 있다. 흔들림 없이 완벽한 영상을 촬영할 수 있게 해 주는 ‘자이로스코프 스테디 캠’ 역시 자이로스코프 원리를 이용했다. 고속으로 움직이며 촬영을 해야 할 때도 자이로스코프가 카메라를 한 위치에 고정시켜주기 때문에 깔끔한 화면을 얻을 수 있다.