일본 도쿄대 JSK랩 연구진이 자가 치유 기능을 갖고 있는 금속성 로봇 다리(robot leg) 시제품을 개발했다고 ‘IEEE 스펙트럼’이 보도했다.

기존에도 자가 치유 기능을 갖춘 로봇이 개발됐지만 금속으로 만들어진 것이 아니라 폴리머 등 부드러운 소재를 활용한 게 일반적이다. 도쿄대 연구팀은 자가 치유 기능을 갖춘 로봇 다리 시작품을 제작하고 지난달 마카오에서 열린 IEEE 주최'2019 IROS’에서 발표했다.

도쿄대 연구팀은 자가 치유 기능을 갖고 있는 금속성 볼트를 포함하고 있는 로봇 다리를 만들어 공중에서 낙하시켜 망가뜨린후 손상된 부위를 정상적으로 회복하는 데 성공했다고 밝혔다. 로봇 부품이 손상되는 순간 내부에 열이 발생하면서 반으로 나눠진 볼트를 액화시킨 후 융합하는 방식으로 반시간만에 원상태로 복원했다.

▲ 로봇 다리의 구성 요소

도쿄대 연구팀은 로봇 다리에 힘을 전달하는 아킬레스건을 케이블로 만들어 부착했다. 케이블은 외부 스트레스에 부러지는 모듈에 의해 2개의 부분으로 나눠진다. 이 모듈은 외부 압력에 부러지는 볼트 등으로 구성되어 있다. 스스로 열을 발산하는 모듈은 마그넷과 스프링으로 2개의 부분이 연결되어 있다. 각각의 부분은 카트리지를 갖고 있는데, 낮은 온도에서도 녹는 금속합금(U-47)으로 만들어져 있다.

금속 합금은 섭씨 50도의 온도에 녹는다. 만일 볼트가 공중에서 떨어져 반으로 부러지면 마그넷과 스프링이 떨어지고 부러진 볼트에 열이 가해지면서 볼트가 액화된다. 녹았던 볼트가 굳어지면서 원래의 상태로 돌아간다. 원상 복구된 볼트는 처음보다 강도가 30% 정도 줄어들지만 녹는 과정에서 진동을 가하면 원래 강도의 90%까지 회복되는 것으로 나타났다. 이 기술을 보행 로봇의 다리에 적용하면 보행 도중 갑작스럽게 망가지더라도 원래의 상태로 돌아올수 있는 기술을 구현할 수 있을 것으로 기대된다.