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노스캐롤라이나주립대, 소프트 로봇 원격 제어 기술 개발전문 저널 '사이언스 어드밴시스'에 연구 논문 발표
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승인 2019.08.06  12:44:55
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미 노스캐롤라이나주립대와 엘론대(Elon University) 연구진이 소프트 로봇의 움직임을 원격 제어할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.

‘사이언스 데일리’ 등 매체에 따르면 노스캐롤라이나주립대 재료과학 및 엔지니어링 전공 ‘조 트레이시(Joe Tracy)’ 교수팀은 마그네틱 철 극미립자(magnetic iron microparticle)를 내장한 폴리머 소재를 이용해 소프트 로봇을 개발했다. 이 로봇은 LED 광원과 자기장(magnetic field)을 이용해 로봇의 형태와 동작을 원격 제어할 수 있다. 연구진은 이번 연구 성과를 전문 저널인 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재했다.

연구 논문 교신 저자인 조 트레이시 교수는 “재료의 특성을 활용해 소프트 로봇을 특정한 형태로 변화시키고 원래의 형태로 되돌리는 과정을 반복적으로 수행할 수 있다”고 설명했다. 소프트 로봇의 형태를 새로 만드는 것도 가능하다.

연구진은 마그네틱 철 극미립자를 내장한 폴리머를 이용해 소프트 로봇을 제작했다. 일반적인 조건에서 이 소프트 로봇은 딱딱하고 고정된 형태를 유지하고 있다. 그런데 LED 광선을 비추면 소프트 로봇이 가열되면서 딱딱했던 폴리머가 유연해진다. 유연해진 소프트 로봇에 자기장을 조작하는 방식으로 소프트 로봇의 형태에 변화를 줄 수 있다. 원하는 형태가 만들어진후에 LED 광선을 제거하면 원래의 강도로 돌아간다. 이어 광선을 비추고 자기장을 제거하면 소프트 로봇은 원래의 형태로 돌아간다. LED 광선과 자기장을 어떻게 조작하느냐에 따라 완전히 새로운 형태의 소프트 로봇이 만들어진다.

연구팀은 이 기술을 이용해 물건을 집어 옮기는 소프트 로봇 등 기술을 시연했다. 이와 함께 소프트 로봇의 디자인 과정을 간소화할 수 있는 컴퓨팅 모델도 개발했다. 이 모델을 활용하면 로봇의 형태, 폴리머의 두께, 폴리머 내부의 철 극미립자의 양, 자기장의 크기와 방향 등을 정밀하게 만들 수 있다. 트레이시 교수는 앞으로 상이한 온도에 반응하는 엔지니어링 폴리머 등 여러 분야의 애플리케이션에 적용할 수 있는 기술에 도전할 계획이다. 이번 연구는 미국과학재단(NSF)의 지원을 받아 진행됐다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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