자연에서 찾은 포획법…전북대, 물체 감지해 붙잡는 소프트 로봇 개발

사회 > 교육 자연에서 찾은 포획법…전북대, 물체 감지해 붙잡는 소프트 로봇 개발 전북대·KAIST 공동연구파리지옥 본뜬 소프트 로봇약한 자외선에 물체 붙잡아빛 꺼져도 10분 이상 유지 전북대 김용민 교수팀은 KAIST 문홍철 교수팀과 공동연구를 통해 이온성 소프트 로봇 ‘이오노그래스퍼(Ionograsper)’를 개발했다. [전북대] 파리지옥이 먹잇감을 감지해 붙잡는 방식에서 착안한 소프트 로봇이 개발됐다. 물체의 접근을 감지하는 기능과 움직임을 만드는 기능을 하나의 부드러운 소재에 구현해, 자외선을 비추면 물체를 붙잡고 빛이 꺼진 뒤에도 포획 상태를 일정 시간 유지한다.전북대 김용민 교수팀은 KAIST 문홍철 교수팀과 공동연구를 통해 이온성 소프트 로봇 ‘이오노그래스퍼(Ionograsper)’를 개발했다고 22일 밝혔다. 연구진은 파리지옥의 감지·포획 동작을 본떠 로봇을 설계했다.이오노그래스퍼는 하나의 이온성 고분자 소재가 센서와 인공근육 역할을 함께 한다. 전기를 띤 물체가 가까이 오면 주변 전기장의 영향으로 소재 내부 이온의 배열이 달라지고, 이때 발생하는 전기 신호로 물체의 접근을 감지한다. 별도의 감지용 전원은 필요하지 않다.움직임은 빛과 수분에 반응하는 소재의 성질을 이용한다. 약한 자외선을 비추면 소재 속 아조벤젠 분자의 구조가 바뀌고 일부 수분이 빠져나가면서 내부에 나노 크기의 기공이 생긴다. 이 과정에서 고분자 사슬의 움직임이 제한돼 소재의 구조가 일시적으로 고정된다.자외선을 끄면 소재가 양쪽에서 서로 다른 속도로 수분을 다시 흡수하면서 반대 방향으로 휘어진다. 이오노그래스퍼는 물체가 가까이 있는 상태에서 자외선 자극을 받으면 물체를 붙잡고, 추가 에너지 공급 없이도 변형된 상태를 10분 이상 유지한다. 시간이 지나 고분자 구조가 서서히 이완되면 물체를 놓는다.연구진은 감지와 구동 기능을 하나의 소재에 통합해 부품과 배선을 줄일 수 있다고 설명했다. 로봇의 표면이나 관절에 이 소재를 적용하면 유연한 움직임을 구현하는 데 도움이 될 것으로 기대된다. 다만 이번 성과는 소재와 소프트 로봇의 기능을 구현한 단계로, 연구진은 향후 인공지능 제어 기술과 연계해 활용 범위를 넓힐 계획이다.김 교수는 “하나의 부드러운 소재가 주변 물체를 감지하는 센서이자 움직임을 만드는 인공근육 역할을 함께 한다”며 “인공지능 제어 기술과 연계해 사람이나 사물과 유연하게 상호작용하는 피지컬 AI 로봇용 소재로 발전시켜...