고려대, 무선 충전 '자기 소프트 로봇' 개발

무선 전력으로 온도·빛 센서 작동

45도에서 다양한 움직임 구현

"웨어러블디바이스·임플란트 분야서 활용 가능해"

(왼쪽부터) 고려대 황석원 교수(교신저자), 한성근 박사과정(제1저자), 신정웅 박사(제1저자), 이중훈 박사(제1저자). (사진=고려대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]윤신영 인턴 기자 = 고려대 연구팀이 무선으로 전력을 공급받을 수 있는 '자기 소프트 로봇'을 개발했다.

18일 고려대학교는 KU-KIST융합대학원 황석원 교수 연구팀이 다양한 움직임을 가역적으로 프로그래밍할 수 있는 자기 소프트 로봇을 개발해 재료 분야 국제 학술지 '나노-마이크로 레터스(Nano-Micro Letters)'에 지난달 17일 게재됐다고 밝혔다.

연구팀이 개발한 로봇은 100도 이상의 높은 온도에서 작동하는 대다수의 소프트 로봇과 달리 45도의 낮은 온도에서도 다양한 움직임을 구현하는 로봇이다.

유연한 소재로 제작되는 소프트 로봇(soft robot)은 딱딱한 강체(Rigid Body) 로봇보다 다양한 움직임을 수행할 수 있으나, 현재까지의 연구로는 형태를 변화하거나 단순한 반복 움직임을 구현하는 데 그쳤다.

황석원 교수팀은 강자성체 입자를 대두(Soybean) 왁스로 코팅한 '자기 복합 소재(Magnetic Composite)'를 개발해 다양한 움직임을 가역적으로 프로그래밍할 수 있는 로봇을 개발했다.

무선 다기능 전자 장치를 갖춘 통합형 자기 소프트 로봇의 개략도(a), 통합형 자기 소프트 로봇 시스템의 분해도(b), 통합형 자기 소프트 로봇의 이미지(c), 전체 전자 시스템의 블록 다이어그램(d). (사진=고려대 제공) *재판매 및 DB 금지

연구팀은 자기 소프트 로봇에 박막형 무선 전자 시스템을 정밀하게 결합해, 기존 유연 전자(Soft Electronics) 시스템이 갖는 한계도 극복했다.

이 시스템은 무선으로 전력을 공급받아 온도, 빛, 변형에 센서를 작동시킨다. 특히 실시간으로 측정된 데이터를 무선으로 전송할 수 있어 로봇의 이동성과 기능을 저해하지 않고도 센서를 작동할 수 있었다.

개발된 자기 소프트 로봇은 인공 장애물 코스에서 진행된 임무 수행 실험에서도 무선 전력 전송을 통한 전기적 기능을 안정적으로 수행했다. 

황석원 교수는 "이번 연구는 소프트 로봇의 기존 한계를 뛰어넘어 기능적 확장을 이루었다"며 "환경 모니터링, 웨어러블디바이스, 의료용 임플란트 등 다양한 응용 분야에서 활용될 가능성을 보여준다"고 설명했다.

이어 "특히 소형화·고도화된 차세대 소프트 로봇 시스템 개발에서 중요한 기술적 초석이 될 것"이라고 기대감을 밝혔다.


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