[데일리비즈온 김소윤 기자] 일상생활에서 쓰이기 좋은 불가사리 모양의 로봇이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이 로봇에는 건축물에 쓰이는 텐세그리티 구조를 쉽게 구현할 방법이 고안됐다.

울산과학기술원(UNIST)는 이 대학 신소재공학부 김지윤 교수팀이 움직이는 불가사리 로봇을 개발했다고 27일 밝혔다. 로봇은 흔히 강철로봇 등으로 알려졌지만 최근엔 애완용 로봇 등 다양한 형태로 로봇이 뜨고 있다.

◇ 유연한 구조 ‘소프트 로봇’ 개발

이처럼 일상생활에서 쓰이는 로봇은 부드럽고 유연하다. 이에 유연한 재료로 만드는 소프트 로봇에 대해 주목된다. 다만 부드러운 재료에만 의존하면 로봇의 시스템을 구현해내는데 한계가 있다.

이에 연구티은 강인하면서도 유연한 텐세그리티 구조를 다양한 소프트 로봇 디자인에 적용하는 방식을 개발해냈다. 텐세그리티 구조는 주로 건축물에 쓰이는데 강인한 재료와 유연한 재료과 엉켜 있어 강도와 유연성을 모두 특징으로 지녔다.

연구팀은 3D 프린팅 기법과 수용성 희생틀을 이용했다. 이로 인해 복잡한 텐세그리티 구조를 구현해내는 방법을 만들어냈다. 이에 따르면 3D 프린터를 통해 큰 하중을 견딜 수 있는 재료(압축재)와 희생틀을 프린팅했다. 이후 희생틀 안에 유연한 재료(인장재)를 삽입하는 것이다. 물에 녹는 희생틀은 쉽게 제거가 된다.

이같은 방법으로 연구팀은 정육면체, 도넛, 삼각기둥 등 다양한 형상의 텐세그리티 구조를 만들어냈다. 이렇게 만들어진 것을 기반으로 5개의 다리가 달린 불가사리 로봇을 만들었다. 이 로봇은 전기로 구동돼 앞으로 걸을 수도 있고 움직이는 방향을 바꿀 수 있다.

외부 자극에 따라 스스로 움직이는 스마트 소재를 적용할 수도 있다. 이렇게 되면 스스로 움직이는 불가사리 로봇이 만들어진다. 연구진은 스마트 자성 소재를 적용해 스스로 움직이는 불가사리 로봇도 만들었다.

연구팀 관계자는 “텐세그리트 구조를 쉽고 빠르게 원하는 형태로 구현하는 기법을 개발한 것에 의의가 있다. 앞으로 다양한 형상과 기능을 갖는 소프트 로봇 개발에 큰 도움이 될 것”이라고 말했다.

◇ 자신 몸무게의 100배 무게 들어 

또 다른 불가사리 모양의 로봇도 있다. 지난해 자기 무게의 100배를 들어 올리는 로봇이 개발됐다. 지난해 더버지에 따르면 미국 매사추세츠 공과대(MIT) 컴퓨터과학인공지능연구소(CSAIL)가 자기 무게 100배를 들어올리는 그리퍼 형태 로봇을 개발했다.

이 로봇의 고무 피부 아랫부분에는 불가사리 모양으로 되어있다. 고무로 된 진공 인클로저에 공기를 주입했다 빼는 방식으로 물건을 들어 올리는 방식이다. 이 로봇은 물건에 흠집을 내지 않고 들어 올릴 수 있다. 특히 자신 몸무게의 100배 되는 무게를 쉽게 들어 올린다.

이 로봇은 식료품 포장이나 운반에 쓰일 것으로 보인다. 물류 작업엔 로봇이 많이 쓰이지만 소품목을 옮길 때는 충격에 약한 로봇이 아닌 사람이 주로 작업했다. 다만 이 로봇은 둥근 물체나 구멍이 없는 물건을 집기에 적합하다. 표면이 매끄럽지 않으면 들어 올리는 데 한계가 있다.