▲ 이번 연구에 참여한 박사과정 학생인 '제임스 장(James Jiang)'이 3D 프린팅 방법으로 개발된 '플렉소스켈레톤' 중 하나를 보여주고 있다.(사진=UC샌디에고헬스)

캘리포니아 샌디에이고 대학 연구팀이 특별한 장비가 없어도 단 몇분 만에 부드럽고 유연한 '3D 프린트 로봇'을 만들 수 있는 새로운 방법을 개발했다고 '사이언스 데일리'가 보도했다.

연구팀은 강성 로봇 바디에 부드러운 재료를 추가하는 방법 대신 부드러운 바디를 가지고 주요 구성요소에 견고한 특징을 추가했다. 이 구조물은 곤충 외골격에서 영감을 받았으며 ‘플렉소스켈레톤스(flexoskeletons)’라 불린다. 부드럽고 단단한 부분으로 이뤄져 있다.

이 새로운 방법을 사용하면 로봇 부품을 쉽게 교체할 수 있다. 따라서 수동조립이 거의 필요없이 대규모 플렉소스켈레톤 로봇 군집을 구축할 수 있고, 레고와 같은 부품 라이브러리도 조립이 가능하다. 또 이전보다 적은 시간과 비용으로 로봇을 위한 부드러운 구성 요소를 만들 수 있다.

하나의 플레소스켈레톤 구성요소를 인쇄하는 데는 약 10분 정도가 소요된다. 인쇄는 대부분의 저렴한 상용 프린터에서 이용가능하며, 로봇 전체를 인쇄하고 조립하는 데는 2시간이 걸린다. 비용은 1달러 미만이다

UC 샌디에이고대 기계공학 교수인 '닉 그래비쉬(Nick Gravish)'는 “플렉소스켈레톤스를 통해 새로운 종류의 부드러운 자연모사 로봇(bio-inspired robot)을 만들게 되기를 바란다”며 “우리는 전세계 연구원들을 위해 소프트 로봇을 보다 쉽게 ​​만들 계획이다”라고 전했다.

플렉소스켈레톤은 유연한 베이스 역할을 하는 얇은 시트 상에 강성재료를 3D 프린팅하는 방법으로 제조된다. 이 외골격은 특정 영역에서 강성을 증가시키는 여러 특징으로 인쇄돼 있다. 연구팀은 다양한 재료들을 조사해 해당 골격을 인쇄하기에 적합한 유연한 표면이 ‘폴리카보네이트’라는 것을 확인했다.

보도에 따르면 이 작은 로봇들이 무리(군집)를 이루면 하나 이상의 거대한 로봇만큼이나 많은 작업을 수행 할 수 있다는 설명이다. 연구팀의 궁극적인 목표도 수동조립 없이 전체 플렉소스켈레톤 로봇을 인쇄하는 조립라인을 만드는 것이다. 이번 연구내용은 ‘소프트 로보틱스’저널에 게재됐다.