로봇 뼈대에 세포 배양, '가오리 로봇' 첫 개발

국내 연구진 해외 연구진과 공동개발

미래창조과학부는 생체조직과 무기물의 결합으로 전기없이 움직일 수 있는 바이오 하이브리드 로봇(이하 바이오 로봇)을 국내 연구진과 해외 연구진이 공동연구를 통해 세계 최초로 개발했다고 7일 밝혔다.

개발된 바이오 로봇은 생체세포와 무기물이 결합한 가오리 형태의 로봇으로 내부의 동력기관 없이 물속에서 유영이 가능하다. 빛의 자극에 반응하도록 조작한 세포를 로봇의 뼈대에 근육조직으로 배양하고, 근육이 빛의 빈도 등에 따라 수축-이완하게 함으로써 로봇이 움직이는 원리이다. 배양세포로는 쥐의 심근세포를 이용했다. 바이오 로봇의 근육구조와 물속에서 유영하는 움직임은 실제 가오리와도 유사하다.

(A) 가오리 외부 구조 (B) 가오리 내부 구조 (C) 가오리 형태 바이오 로봇 제작도 (D) 바이오 로봇 구동 원리

최근 로봇기술 분야는 인간과 유사한 바이오 로봇 개발에 높은 관심을 보이고 있는데 이번 연구는 인간처럼 세포로 구성된 바이오 로봇의 개발 가능성을 보여주었으며, 질병진단 기능의 바이오 센서 개발 등에도 활용될 것으로 기대된다.

이번 연구는 미래창조과학부의 해외우수연구기관유치사업(GRDC) 지원을 통해 설립된 서강-하버드 질병 바이오물리 연구센터의 국제 공동연구진(서강대 최정우 교수 - 하버드대 케빈 키트 파커 교수와 박성진 교수 연구팀)이 수행했다. 연구 결과는 국제적으로 권위 있는 과학 학술지 사이언스지에 8일자 표지 논문으로 게재된다.

서강대 최정우 교수는 “이번 연구를 통해 생체조직과 기계가 결합된 바이오 로봇의 가능성이 제시됐으며, 향후 인공 지능 기술과 결합해 인간과 같은 로봇의 개발로까지 확장될 수 있는 토대를 마련하였다”고 말했다.

미래창조과학부 송경희 국제협력총괄담당관은 “이번 연구는 정부의 국제협력 연구개발(R&D) 지원 사업을 통해 얻은 성과로, 정부의 종합적이고 체계적인 연구개발 정책 추진에 따라 가능했다”면서 “향후 국제 공동연구가 연구현장에 확산되어 이와 같은 의미있는 연구성과들이 지속적으로 도출되기를 희망한다”고 말했다.