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그래핀 소재 '오리가미' 로봇 개발중국 동화대 과학자,'사이언스 어드밴스'에 연구 발표
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승인 2015.11.16  11:59:57
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▲ 중국 동화대가 개발한 초소형 '오리가미 로봇'
그래핀 소재로 만들어진 소형 '오리가미(Origami) 로봇'이 개발됐다. 오리가미 로봇이란 종이접기하듯이 스스로 접고 펼칠 수 있는 로봇을 말한다.

국제전기전자공학회(IEEE) 공식매체인 'IEEE 스펙트럼'에 따르면 중국 동화대 '홍지 왕(Hongzhi Wang)' 교수팀은 그래핀 소재의 종이에 레이저나 열을 투사해 스스로 움직이거나 걸을 수 있는 '오리가미 로봇'을 개발하고, 그 연구 결과를 '사이언스 어드밴스(Science Advances)'지 온라인판에 게재했다.

이번에 '오리가미 로봇' 개발에 사용된 소재는 그래핀 소재의 '종이'로, 손톱 크기 보다 작다. 이 로봇은 레이저나 열을 쏘면 스스로 접거나 걸을 수 있다. 소형 로봇, 인공근육, 생화학 조직 등 스스로 구부러지거나 접을 수 있는 디바이스를 만드는 데 활용할 수 있다. 연구팀은 이 로봇을 이용해 스스로 접는 박스 형태 로봇, 관절을 이용해 물건을 잡을 수 있는 소형 그래핀 손(hand) 등을 제작했다.

프로젝트를 총괄하고 있는 홍지 왕 교수는 "레이저와 열을 이용해 오리가미 로봇을 원격 조종하는 게 가능하다"고 말했다. 오리가미 로봇은 서로 다른 성질을 갖고 있는 드래핀 소재를 결합해 만들어졌다. '그래핀 옥사이드'와 '그래핀 옥사이드-폴리도파민(GO-PDA)'이라는 소재인데 두 물질은 열과 빛, 물에 상이한 반응을 한다. 그래픽 옥사이드는 물에 반응하지않는데 비해 GO-PDA는 외부의 온도, 빛, 습도 등의 영향을 받으면 물을 흡수하거나 제거하는 특징을 지니고 있다. 연구팀은 두개의 그래핀 소재가 다른 성질을 이용해 레이저나 열을 쏘아 물분자를 흡수하거나 내보내는 방식으로 동작을 구현했다. 그래핀 종이를 이용해 스스로 접는 그래핀 박스, 물건을 집을 수 있는 그래핀 손 등을 제작해 시연하는데 성공했다. 그래핀 박스는 불과 200밀리초(1000분의 1초)만에 레이저광선에 반응하면서 스스로 박스 형태로 변환했으며 레이저광을 없애자 13초 정도의 시간에 박스를 펼치는 동작을 만들어냈다.

연구팀은 앞으로 그래핀 소재의 에너지 전환 효율을 높이는 방향으로 추가 연구를 진행할 계획이다. 이를 통해 차세대 메카니컬 엑추에이터를 만들거나 원격 제어 가능한 마이크로 로봇,인공 근육 등을 개발하겠다는 목표다.

로봇신문사  robot@irobotnews.com
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