전통적인 산업용 로봇은 경도가 높은 금속 소재로 만들어져 아주 딱딱하다. 덕분에 산업용 로봇은 매우 빠르고 정확하며, 그리고 강력한 힘으로 작업을 수행한다. 로봇을 작동시키는 메카니즘도 매우 정교하다. 그러나 산업용 로봇은 사람과 부딪히면 상해를 입힐 수 있다는 치명적인 단점이 있다. 이 때문에 최근 전세계적으로 '소프트 로봇'에 대한 연구가 활발하다. 부드러운 소재를 사용하면 로봇과 사람이 충돌하더라도 부상당할 염려가 없다. 또 부드러운 소재를 사용하면 딱딱한 로봇이 구현할 수 없는 기능을 수용할 수도 있다. 가령 높은 곳에서 로봇이 떨어질 경우 딱딱한 로봇 보다는 부드러운 로봇이 훨씬 유리한 측면이 있다.

최근 하버드대학 연구팀이 샌디에이고 캘리포니아대(UCSD) 등과 공동으로 딱딱한 소재와 부드러운 소재를 같이 사용, 점핑할수 있고 안전하게 착지할 수 있는 '소프트 로봇'을 개발했다. 딱딱한 소재만 사용하면 착지시 로봇이 망가질 우려가 있는데 부드러운 소재를 사용하면 안전하게 착지할수 있다.

국제전기전자학회(IEEE) 공식 사이트인 'IEEE 스펙트럼'에 따르면 하버드대 마이크로로봇연구소는 샌디에이고 캘리포니아대학(UCSD) 등과 공동으로 점핑이 가능한 소프트 로봇을 개발했다. 이 로봇은 딱딱한 구조와 부드러운 구조를 결합해 만들어졌다. 주목할만한 점은 로봇을 3D 프린터로 제작했다는 점이다.

로봇의 상단 부분은 회로판, 배터리, 공기 압축기, 산소 카트리지, 압력조절기, 마이크로 컨트롤러 등이 들어가 있다. 외부를 보호 실드가 감싸고 있다. 이른 바 딱딱한 구조물이다. 하단부는 유연한 소재인 고무 등으로 이뤄졌다. 공기압축 기능을 갖춘 다리, 폭발력을 전달하는 엑추에이터 등이 있다.

▲ '사이언스'지에 게재된 점핑의 원리

이 로봇은 스스로 점핑할 수 있다. 자신의 키의 6배에 해당하는 높이를 뛸 수 있다. 점핑 동작을 하기위해선 부탄과 산소가 필요하다. 점핑 전에 몸체의 한쪽을 부풀리면 부탄과 산소가 혼합돼 폭발력이 발생한다. 이 힘을 이용해 허공으로 솟구친다. 착지할 때는 소프트 구조물을 활용한다. 딱딱한 재질로 만들어져 있으면 착지시 깨질 우려가 있는데 부드러운 소재로 만들어졌기때문에 유연하게 착지할 수 있다. 이번 연구 결과는 과학 전문지인 '사이언스' 지 최신호에 게재됐다.