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美 라이스대 "죽은 거미 다리를 그리퍼로 만들어"전문 저널인 ‘어드밴스드 사이언스’에 논문 발표
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승인 2022.07.27  16:46:44
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▲ 죽은 거미의 모습(사진=라이스대)

미 대학 연구진이 죽은 거미의 다리를 기계적인 그리퍼로 바꾸는 데 성공했다.

25일(현지시각) 美 라이스대학은 다니엘 프레스턴 교수 등 연구진이 죽은 거미의 다리를 이용해 소형 그리퍼를 제작하고, 관련 논문을 전문 저널인 ‘어드밴스드 사이언스’에 발표했다고 밝혔다. 연구팀은 죽은 거미를 이용해 새로운 연구 영역을 개척했다는 의미에서 죽은 거미의 그리퍼 활용 기술을 ‘네크로보틱스’(Necrobotics)라고 칭했다.

다니엘 프레스턴 교수팀은 그동안 딱딱한 플라스틱이나 금속 대신 비전통적인 재료를 사용하는 소프트 로봇 시스템을 전문적으로 연구해왔다.

▲ 왼쪽이 다니엘 프레스턴 교수

프레스턴 교수는 “우리는 화학반응, 공기압, 빛과 같은 것에 의해 작동되는 하이드로젤과 탄성체 등 새로운 재료에 흥미를 갖고 있었는데, 그동안 연구 대상에 전혀 포함되지 않던 거미를 연구에 포함시켰다”며 이 분야는 많은 잠재력을 갖고 있다고 말했다.

일반적인 포유동물들이 반대되는 근육을 동기화해 팔다리를 움직이는데 반해 거미는 동작을 실행하는데 수압(hydraulics)을 활용한다. 거미 머리 근처에 있는 방(prosoma, 무척추동물의 몸의 앞쪽 부분)은 피를 다리쪽으로 보내기 위해 수축하며 압력이 완화되면 다리가 수축된다.

연구팀은 "거미는 인간의 이두박근과 삼두박근과 같은 적대적인 근육 쌍을 가지고 있지 않다"며, “거미들은 다리를 말릴 수 있는 굴곡근만 가지고 있으며, 수압으로 바깥쪽으로 뻗도록 한다. 하지만 거미가 죽으면, 몸을 적극적으로 압박하는 능력을 잃어버리고, 결국 몸을 웅크리게 된다는 것이다.

▲ 죽은 거미를 그리퍼로 만드는 과정
▲ 죽은 거미를 이용해 만든 그리퍼로 회로기판을 조작하고, LED를 끄는 모습

연구팀은 바늘을 이용해 죽은 거미의 '프로소마' 방을 두드리고 수퍼 접착체로 부착했다. 바늘의 한쪽은 주사기에 연결되어 있고, 주사기를 통해 미세한 양의 공기를 공급했다. 연구팀은 1000번에 달하는 ‘개방-폐쇄’ 사이클을 통해 거미의 다리가 상당히 튼튼한 그리퍼로 동작할 수 있다는 점을 확인했다.

연구팀은 죽은 늑대거미를 이용해 실험을 진행했는데, 거미들은 자기 몸무게의 130% 이상 무게를 들어올릴 수 있었다. 연구팀은 거미 그리퍼를 이용해 회로기판을 조작하고, 물체를 움직이게 하고, 심지어 다른 거미를 들어올리게 했다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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