피부처럼 늘어나는 ‘전자피부’ 로봇 개발

서울대 공동연구팀 성과…‘사이언스 로보틱스’ 게재돼

국내 연구진이 피부처럼 늘어나는 전자피부 컴퓨터가 장착된 소프트 로봇을 개발했다.

서울대 공대(학장 차국헌)는 공동연구팀(공동1저자 : 변정환 박사?이윤택 연구원, 교신저자 : 전기정보공학부 홍용택 교수, 기계항공공학부 조규진 교수)이 전자피부 컴퓨터 개발을 통해 소프트 로봇을 구동시키는 데 성공했다고 31일 밝혔다.

소프트 로봇은 연성 물질로 만들어져 단단한 경계 없이 각 로봇 부위가 유기적으로 연계되어 있는 로봇을 말한다. 간단한 제어로 높은 자유도의 연속 움직임을 발현할 수 있는 게 특징이다.

컴퓨터 그래픽으로 구현한 전자피부 쌍

이러한 소프트 로봇은 인간-대화형 로봇, 생체모사 로봇, 의료용 로봇 등의 분야에서 크게 각광받고 있다. 하지만 기존의 소프트 로봇의 구동은 대부분 커다란 공압 제어기, 회로 기판 등에 의존해야 했기에 소프트 로봇의 디자인과 움직임에 한계가 있었다.

무선통신망으로 연결된 전자피부 쌍의 구동

연구팀은 피부처럼 늘어나는 전자피부를 개발해 소프트 로봇을 구동시켰다. 이 전자피부는 1mm 이하의 두께에 0.8g 이하의 무게로 작고 얇고 신축성이 있다. 따라서 소프트 로봇의 움직임을 방해하지 않으면서 몸체의 어느 부위에도 달라붙을 수 있는 장점이 있다.

전자피부는 한 쌍으로 구성돼, 한 장은 사람의 피부에 붙어 입력신호를 감지하는 용도로 사용하고, 다른 한 장은 소프트 로봇의 몸체에 붙어 로봇을 활성화시키고 제어하는 기능을 한다. 두 장의 전자피부는 상호무선통신망으로 연결해, 5m 이상의 거리에서 무작위 잡음(electrical noise) 환경에서도 무리 없이 동작할 수 있도록 설계했다.

전자피부로 구현되는 소프트 로봇의 다양한 움직임

연구팀은 전자피부의 쉽게 탈부착 할 수 있는 성질을 이용해 한 쌍의 전자피부로 여러 종류의 소프트 로봇을 활성화시키고 제어할 수 있는 가능성을 보여줬다. 이번 연구로 소프트로봇의 디자인과 기능성에 신기원을 열었다는 평을 받고 있다.

이번 연구결과는 성과를 인정받아 국제적 학술지 ‘사이언스 로보틱스(Science Robotics)’에 5월30일자로 게재됐다.

이번 연구를 진행한 홍용택 교수는 “이번 연구로 로봇과 인간의 상호작용 가능성에 한 획을 그었다”며 “로봇뿐만 아니라 인간과 연체 동식물과의 상호작용에도 활용될 수 있을 것”이라고 설명했다.