서울대·가천대 공동 연구팀 / 사진. 서울대
서울대 공대 김호영·선정윤 교수와 가천대 박근환 교수 공동 연구팀이 자유롭게 변형하고 분리·합체하는 액체 로봇을 개발했다.
서울대학교 공과대학은 공동 연구팀이 살아있는 세포처럼 변형하고 분리·합체할 수 있는 액체 기반의 차세대 소프트 로봇을 개발했다고 밝혔다. 이번 연구 성과는 세계적 권위의 학술지 '사이언스 어드밴시즈(Science Advances)'에 3월 21일(금) 게재됐다.
연구팀이 개발한 액체 로봇은 물을 싫어하는 소수성 알갱이가 액체 방울을 감싼 구조로, 액체의 뛰어난 변형성과 고체의 구조적 안정성을 모두 갖췄다. 덕분에 심하게 눌리거나 높은 곳에서 떨어져도 물방울처럼 깨지지 않고 원래 모습으로 복원이 가능하다.
이 로봇은 철창을 통과함과 동시에 외부 물질을 포획해 내부로 흡수한 후 운반할 수 있다. 또한, 여러 개의 로봇이 결합하거나 수면과 지면 위를 자유로운 이동성도 갖춘다. 연구팀은 실험을 통해 액체 로봇이 이러한 작업을 연속적으로 수행할 수 있음을 입증했으며, 초음파를 이용해 로봇을 원하는 속도로 이동시키는 기술도 개발했다.
연구팀은 개발된 로봇이 인체 내 표적으로 이동해 약물을 전달하거나 치료하는 등 바이오메디컬 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대한다고 밝혔다. 더불어, 좁은 틈새를 통과할 수 있는 강점을 활용해 복잡한 기계 내부, 재난 지역 등에서 탐색, 세정, 장애물 제거, 영양분 공급 등의 기능을 수행할 수 있을 것으로 예상된다.
논문의 제1저자인 전효빈 연구원은 "둥근 물방울을 입자로 감싸는 방법에서 발상을 전환해 각얼음을 입자로 감싼 후 녹이는 아이디어를 통해 로봇의 안정성을 획기적으로 높일 수 있었다"라고 말했다.
교신저자인 김호영 교수는 "음파나 전기장을 사용해 액체 로봇의 모양을 자유자재로 바꾸는 기술을 개발 중"이라며, 선정윤 교수는 "액체 로봇이 향후 산업 현장에서 널리 활용되도록 재료의 기능성을 더 높일 계획"이라고 답했다.
