무거운 물체 포획도 거뜬…인공 거미줄 로봇 개발

거미줄 로봇 개발 관련 연구성과는 로봇분야 국제학술지 '사이언스 로보틱스' 표지논문으로 게재됐다.[서울대 제공]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 거미의 먹이잡기를 모사해 금속이나 세라믹 등 주변 물체를 감지해 붙잡을 수 있는 인공 거미줄 로봇이 국내 연구진에 의해 개발됐다.

한국연구재단은 서울대학교 선정윤·김호영 교수 연구팀이 거미의 행동학적 특성에 착안해 전기적으로 주변의 물체를 감지해 포획하고 불필요한 오염물을 세정하는 거미줄 로봇을 개발했다고 16일 밝혔다.

손바닥 크기의 방사형 거미줄을 닮은 이 로봇은 전극 역할을 하는 오가노젤(organogel)을 절연체 역할을 하는 실리콘 탄성체로 둘러싼 샤프심 두께의 신축성 있는 전도성 섬유 소재를 배열해 만들었다.

이 거미줄 로봇은 수 센티미터 거리 정도의 주위에 강력한 전기장을 만들어 주변에 있는 물체를 자극해 강한 정전기적 인력으로 달라붙도록 함으로써 물체를 포획한다.

물체 표면에서 나오는 전기장을 감지함으로써 물체와의 상대적 거리를 감지해, 실제 접촉하지 않고도 접근을 알아내는 방식이다. 충분히 접근했을 때만 물체를 자극해 끌어당기는 방식으로 의도하지 않은 물체에 의한 오염을 회피한다.

마치 정주성 거미가 최소한의 그물만 만들고 먹이가 거미줄에 걸리면 진동을 감지해, 추가적인 거미줄로 먹이의 탈출을 막는 것과 비슷하다.

모든 구성요소가 젤이나 탄성체 등 신축성 소재로 되어 원래 길이의 3배까지 늘어날 수 있다. 이러한 신축성을 기반으로 거미줄 로봇 자체 무게 0.2g보다 68배나 무거운 물체를 포획해 냈다. 또한 투명, 혹은 반투명한 소재로 만들어 다양한 환경에서 위장 하는데도 유리하다.

거미의 행동학적 특성을 모사한 거미줄 로봇 모식도.[서울대 제공]

연구팀은 향후 차세대 인공 근육 및 전자 피부, 그리고 로봇 팔 등에 주요한 설계 변경 없이도 추가적인 기능성을 부여해 활용범위를 더욱 확장시켜 나간다는 계획이다.

이번 연구성과는 로봇공학 분야 국제학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 표지논문으로 7월 16일 게재됐다.

nbgkoo@heraldcorp.com

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