▲ 서울대 연구팀이 강한 정전기적 인력으로 물체를 포획하는 '거미줄 로봇'을 개발했다.(사진=한국연구재단)

한국연구재단이 서울대 선정윤·김호영 교수 연구팀이 거미의 행동학적 특성에 착안해 전기적으로 주변의 물체를 감지해 포획하고 불필요한 오염물을 스스로 털어내는 거미줄 로봇을 개발했다고 16일 밝혔다.

거미의 먹이잡기로부터 영감을 받아 제작된 이 로봇은 금속이나 세라믹 등 다양한 크기와 소재의 주변 물체를 감지해 붙잡을 수 있다. 이번 연구 성과는 로봇공학 분야 세계적 학술지 ‘사이언스 로보틱스 (Science Robotics)’ 저널 표지논문으로 16일 게재됐다.

이 로봇은 손바닥 크기의 방사형 거미줄을 모양으로, 샤프심 두께의 신축성 있는 전도성 섬유 소재를 배열해 제작됐다. 섬유소재는 전극 역할을 하는 오가노젤(organogel)을 절연체 역할을 하는 실리콘 탄성체로 둘러싸는 방식으로 만들어졌다.

거미줄 로봇은 수 센티미터 거리 정도의 주위에 강력한 전기장을 만들어 주변에 있는 물체를 자극(전기적 분극을 유도)해 강한 정전기적 인력으로 달라붙도록 함으로써 물체를 포획한다.

이는 물체 표면에서 나오는 전기장을 감지함으로써 물체와의 상대적 거리를 감지해 실제 접촉하지 않고도 접근을 알아내는 방식이다. 연구팀에 따르면 이 로봇은 충분히 접근했을 때만 물체를 자극해 끌어당기기 때문에 의도하지 않은 물체로 인한 오염은 회피할 수 있다.

모든 구성요소가 신축성 소재로 돼 있어, 원래 길이의 3배까지 늘어나고 자신보다 68배나 무거운 물체를 포획해 낼 수 있다. 반투명한 소재로 만들었기 때문에 다양한 환경에서 위장하는 데도 유리하다는 설명이다.

연구팀 관계자는 “이 거미줄 로봇은 소프트 로봇을 구성하는 다양한 요소를 상호보완적으로 통합하는 차원에서 의미있는 성과”이며 “향후 차세대 인공 근육 및 전자 피부, 그리고 로봇 팔 등에 주요한 설계 변경 없이도 추가적인 기능성을 부여해 활용범위를 더욱 확장시킬 것으로 기대된다”라고 말했다.