전북대학교 화학공학부 김용민 교수 연구팀이 물체의 접근을 스스로 감지하고 빛 반응을 통해 대상을 붙잡는 차세대 소프트 로봇 기술을 개발했다.
김 교수팀은 KAIST 문홍철 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 감지와 인공근육 기능을 단일 소재로 통합한 이온성 소프트 로봇 '이오노그래스퍼(Ionograsper)'를 개발했다.
이번 성과는 재료과학 분야 권위지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)' 최신호 표지논문으로 게재됐다.
기존 소프트 로봇은 주변을 감지하는 센서와 움직임을 만드는 구동기가 분리돼 부품과 배선이 늘어나고 지속적인 전력 공급이 요구되는 한계가 있었다.
연구팀은 파리지옥의 감지·포획 원리를 모사해 이를 해결했다. 전기를 띤 물체가 접근할 때 일어나는 이온 재배열 현상을 이용해 무전원 감지를 구현했고, 약한 자외선 자극을 받아 내부 나노 기공을 형성하며 물체를 붙잡도록 설계했다.
특히 추가적인 에너지 공급 없이도 10분 이상 포획 형태를 유지한 뒤 자연스럽게 대상을 놓아주도록 해 에너지 효율을 극대화했다.
김용민 교수는 "부드러운 단일 소재가 센서와 인공근육 역할을 동시에 수행해 로봇의 구조적 복잡성과 전력 부담을 크게 낮췄다"며 "앞으로 인공지능(AI) 제어 기술과 연계해 사람이나 사물과 안전하게 상호작용하는 피지컬 AI 로봇의 핵심 감각·구동 소재로 발전시켜 나가겠다"고 말했다.
/최성민 기자
