서울대 연구팀, 물로 움직이는 자동로봇 개발

국내 연구진이 습기만 있으면 저절로 움직이는 로봇을 개발했다.

서울대 공대는 김호영 기계항공공학부 교수(사진) 연구팀이 공기에 포함된 수분에 의해 움직이는 소프트로봇인 ‘하이그로봇’을 개발했다고 25일 밝혔다. 논문은 로봇 분야 과학저널 ‘사이언스 로보틱스’ 24일(현지시각)자 온라인판에 실렸다.

기존 초소형 로봇 개발의 가장 큰 걸림돌은 에너지원으로 꼽혔다. 작은 크기 때문에 로봇에 배터리를 부착할 수 없어 외부에서 에너지를 공급받아야 한다는 구조적 한계를 안고 있었다.

김 교수 연구팀은 이를 극복하기 위해 수분량의 조절만으로 움직이는 로봇을 고안했다. 야생밀과 제라늄의 씨앗이 건조한 땅에서 살아남으려고 특수한 꼬리를 움직여 스스로 땅을 파고들어가는 데서 아이디어를 얻었다.

씨앗의 꼬리는 수분이 닿으면 부풀어 오르는 층과 부풀어 오르지 않는 층을 덧댄 구조를 하고 있다. 즉, 습도가 높으면 1개 층이 부풀어 올라 꼬리가 한쪽으로 휘어진다. 반면 습도가 낮으면 부풀어 오른 층이 줄어들면서 반대쪽으로 펴진다. 이렇게 휘었다가 펴지는 것을 반복하면 씨앗이 조금씩 움직이게 된다.

연구팀은 이를 로봇에 적용해 나노 섬유를 한 방향으로 차곡차곡 쌓아올려 씨앗의 꼬리와 비슷한 구조의 로봇 몸통을 개발했다. 몸통에 특수 다리를 단 로봇을 습한 표면에 올려놓기만 하면 증발로 인한 공기 중 습도 차이로 끊임없이 전진하게 된다.

김 교수는 “하이그로봇을 전장이나 환경오염 현장에 뿌려 정보를 수집하는 ‘스마트더스트’ 분야나 사람 피부 위에 올려놓고 치료에 필요한 약물을 전달하는 의학적 용도 등으로 활용할 수 있을 것”이라고 예상했다.

황정환 기자 jung@hankyung.com