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美 밴더빌트대, 음식과 점성액 운반하는 소프트 로봇 개발‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’에 연구 논문 발표
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승인 2024.06.07  17:19:17
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미국 테네시주 내슈빌에 위치한 밴더빌트대학(Vanderbilt University) 연구팀이 소화를 위해 음식물과 점성액을 운반할 수 있는 무선 활성화 장치를 개발했다고 6일(현지 시각) 밝혔다. 이 장치는 식도와 소장의 물결 모양 근육 기능을 모방했다.

이 소프트 로봇 형태의 무선 장치는 착용형 외부 액추에이터로 소화관 내 강력한 자석을 제어하는 방식으로 구동된다. 종양에 의한 막힘으로 고통 받는 환자나 스텐트를 필요로 하는 환자를 도울 수 있다. 예를 들어, 식도암 환자에게 사용되는 금속 튜브인 전통적인 식도 스텐트는 대부분 고령자들에게 사용되는데, 음식물이 위로 들어가는 것이 막히면서 폐로 들어가는 위험한 상황을 맞을 수 있다.

이번 연구는 샤오광 동(Xiaoguang Dong) 교수팀이 주도했으며 전문 학술지인 ‘어드밴스드 펑셔널 머티리얼스’(Advanced Functional Materials)에 발표됐다.(논문 제목:Wireless Peristaltic Pump for Transporting Viscous Fluids and Solid Cargos in Confined Spaces)

연구팀은 “관 모양의 인간 장기 내부에서 일어나는 '연동 운동(파동처럼 움직이는 근육 전달 기능)'의 자연스러운 능력을 회복시키는 차세대 로봇 의료 기기가 고령자들의 삶의 질을 향상시키는 길을 열어줄 것”이라고 말했다.

이 소프트 로봇 장치는 고체 및 액체를 펌핑하는 데 필요한 토크를 생성하기 위해 정확한 파동 운동으로 활성화되는 작은 자석으로 이뤄진 부드러운 시트로 구성되어 있다.

연구 팀은 "연동 운동을 회복하고 의료용 스텐트와 원활하게 통합될 수 있는 마그네틱 기반 소프트 로봇 펌프는 그동안 연구된 적이 없다“고 말했다.

연구 팀은 이 장치가 앞으로 질병으로 특정 근육이 손상되었을 경우 생물학적 과정을 돕는데 활용 될수 있을 것으로 기대하고 있다. 예를 들어, 여성의 나팔관 근육이 손상되었다면 난소에서 인간의 난자를 운반하는 것을 돕기 위해 사용될 수 있다고 지적했다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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