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中 마그네틱 스프레이형 밀리로봇 제조 기술 개발홍콩시티대-중국 선전선진기술연구원 협력
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승인 2020.12.11  10:47:22
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▲ 연구팀이 제작한 밀리로봇

중국 싱크탱크 역할을 하는 과학기술 기관과 홍콩의 대학이 공동으로 마그네틱 스프레이 기술을 응용해 초소형 밀리로봇 제조 기술을 개발해 주목받고 있다.

홍콩시티대학(CityU), 중국과학원 선전선진기술연구원(SIATshenzhen institutes of advanced technology) 연구진은 고무풀(glue-water) 같은 자성 스프레이를 뿌린 물체 표면에서, 고속으로 운동하고 제어가 가능한 밀리미터급 로봇을 제조할 수 있는 기술을 개발했다고 지난달 발표한 바 있다(본지 11월 19일자 참고)

이 로봇은 여러 표면에서 기어 다니거나, 걷거나 혹은 굴러다닐 수 있다. 밀리로봇(Millirobots)을 제조하는 간단한 방안이라는 게 연구팀의 설명이다. 연구자들은 자성 코팅층이 '생물공존성'을 가지지만 필요시 가루로 분해될 수 있어 바이오의학 영역에서 파이프를 지나가거나 약물 전달을 하는 데 적용될 수 있는 가능성이 크다고 봤다.

연구자들에 따르면 이 로봇은 전자적 설계 집적도가 높지 않아도 되고 로봇의 외관 재질을 고려할 필요도 없다. 다만 물체에 'M-스프레이(spray)'라고 명명된 복합글루형마그네틱스프레이(composited glue-like magnetic spray)를 뿌리기만 하면 밀리로봇을 고속으로 대량 제작할 수 있다는 설명이다.

의료 진단로봇, 파이프 검측로봇, 곤충형 로봇 등은 일반적으로 설계 초기 구조, 용도, 운동 제어 프로그램을 확정하면서 민첩성에 제약이 생긴다. 연구팀이 이번에 개발한 방법으로 마이크로 로봇에 일반적으로 발생하는 문제를 해결할 수 있으며 연구자들이 마이크로 로봇의 운동 모드를 필요에 따라 반복적으로 프로그래밍할 수 있다고 전했다.

▲ 밀리로봇의 작동원리를 설명한 그림

굳어지는 M-스프레이코팅층을 충분히 적셔, 접착성있는 고무풀이 물체 표면에 붙게 하고, 자기장을 강화시키면, M-스프레이 코팅층의 자성 입자 분포 방향과 배열 방향이 변하면서, 마이크로 로봇 운동 방식을 민첩하게 제어할 수 있다.

M-스프레이 코팅층 밀리로봇은 여러 운동 모드 치환이 가능하며, 넓은 곳에서 모충처럼 고속으로 이동하다가 협소한 틈새에선 평면 운동을 하면서 느리게 틈새를 지나갈 수 있다.

이 기술의 중요한 점은 M-스프레이 코팅층이 자기장 제어를 통해 필요에 따라 가루로 분해될 수 있다는 점이다. 연구자들은 M-스프레이 이후 부작용이 거의 없다고 설명했다. M-스프레이의 모든 원재료가 생물공존성을 갖고 있으며 코팅층이 분해된 이후 남은 가루는 인체에 흡수되거나 배출될 수 있다는 것.

이 M-스프레이를 이용해 여러 밀리로봇을 만들고, 각종 환경과 표면 조건, 장애물에서 적응하게 할 수 있다고 덧붙였다. 이러한 방법으로 밀리로봇을 여러 영역의 개발과 응용에 적용하면서 능동적 운송, 이동 센서 등 임무를 맡길 수도 있다고 전했다.(제휴=중국로봇망)

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