▲ 소프트 로봇의 구성

홍콩성시대(香港城市大學·City University of Hong Kong) 연구팀이 물 속을 유영하면서 오염물질이나 바이러스를 검사할 수 있는 소형 소프트 로봇을 개발했다. 이 로봇은 무선으로 동작하며, 동력도 얻는다. 스마트폰과 무선으로 연결해 데이터를 수신할 수 있다.

이번 연구 성과는 전문 학술지인 ’사이언스 어드밴시스‘에 발표됐다.(논문 제목="Battery-free, wireless, and electricity-driven soft swimmer for water quality and virus monitoring")

연구팀에 따르면 수도관 안으로 로봇을 넣어 오염 물질을 검사하는 것은 유용하지만 기술적으로 구현하는 게 쉽지 않다. 지난 2022년 사람이나 컴퓨터의 안내 없이 미로를 탐색할 수 있는 ’뒤틀린 소프트 로봇(twisted soft robot)‘이 개발됐지만 활용되지 못하고 있다.

홍콩성시대 연구팀은 물속에 넣고 전파 에너지를 사용해 추진력을 얻고 조종이 가능한 소프트 로봇 ’SES(soft electromagnetic swimmer)‘를 개발했다. SES는 화살촉 모양을 하고 있으며 뒷 부분에 홈(notch)을 갖고 있다. 이 부분에 자석, NFC 안테나가 내장되어 있으며 추진력을 제공받는다. 꼬리 부분은 전파 에너지를 이용해 활성화된다.

이 로봇은 3개의 센서를 탑재했다. 각각의 센서는 물속의 염화물 농도 측정, 암모니아 농도 측정, 사스(SARS)-CoV-2 바이러스 검사 등 작업을 할 수 있다. 로봇은 또한 센서로부터 수신한 정보를 처리하고 근처의 스마트폰으로 신호를 보내기 위한 칩을 내장하고 있다. 연구팀은 센서로부터 얻은 데이터를 그래픽으로 보여주는 소프트웨어도 개발했다.

연구팀이 실험실 환경에서 소프트 로봇을 테스트한 결과, 물이 채워진 소형 파이프를 통과할 때 잘 작동하는 것으로 나타났다. 하지만 아직 전파원으로부터 4cm 이상, 그리고 데이터 전송을 위해 스마트폰으로부터 10cm 이상 떨어진 곳에선 작동하지 않는다.

따라서 이 로봇은 구경이 작은 파이프, 그리고 단거리에서만 응용할 수 있을 것으로 보인다. 연구팀은 앞으로 보다 거리가 먼 원격 환경에서 로봇을 활용할 수 있는 기술을 연구할 계획이다.