▲크레슬링 패턴의 종이접기 기술(사진=오하이오주립대)

미국 오하이오주립대와 조지아공대 연구진이 외부 동력없이 마그네틱을 이용해 스스로 형태를 바꿀 수 있는 종이접기(오리가미) 로봇 기술을 개발했다고 밝혔다.

연구진은 형태를 변형할 수 있는 디바이스 또는 외부와 케이블로 연결되지 않은 로봇을 만들 수 있는 종이접기 기술을 개발해 종이접기 애플리케이션의 확장 가능성을 열었다고 밝혔다.

연구진은 처음으로 마그네틱에 반응하는 종이접기 시스템을 개발해 처음으로 시연했다. 외부의 동력원과 케이블로 연결되지 않고도 종이접기 로봇을 제어할 수 있으며 마그네틱 액추에이션을 동력원과 분리함으로서 확장성 있는 애플리케이션의 개발이 가능하다는 설명이다. 형태를 바꾸는 로봇,생의학 디바이스 등에 적용 가능할 것으로 기대된다.

주요 연구자인 오하이오주립대 루이크 자오 교수는 “프로그램된 마그네틱 소프트 재료를 이용해 ‘2안정성(bi-stable)’을 갖춘 종이접기 구조를 만들었다”며 “마그네틱을 조정하는 방식으로 종이접기 구조를 펼치거나 접는 것이 가능하다”고 했다. 연구팀은 이번 연구 성과를 미 국립과학원 학회지인 ‘PNAS’에 발표했다.

연구팀은 형태를 변형할 수 있는 소프트 로봇을 개발하기 위해 수십년간 종이접기 구조의 펼치는 기술을 연구해왔다. 하지만 대부분 액추에이션 기술은 외부 자극과 물리적으로 연결되거나 과도한 배선 작업을 요구했다. 이 같은 문제를 해결하기 위해 외부 동력원으로부터 자유로운 케이블 없는 시스템(untethered system)의 종이접기 기술을 개발하게 됐다.

연구팀은 꼬여 있는 모양을 하고 있는 ‘크레슬링(kresling)’ 패턴으로 종이접기 구조를 만들고 마그네틱 방식으로 제어해 연이어 펼칠 수 있도록 했다. 자기장을 제어하면 종이접기 구조물의 펼침 방향, 강도, 속도 등을 조작하는 게 가능하다.

연구팀은 이 기술을 활용하면 향후 차세대 생체 모방형 소프트 로봇이나 첨단 로봇시스템을 제작하는게 가능할 것으로 보고 있다.