아주대 연구팀, 사람 손 모양한 의료용 소프트 로봇 ‘그리퍼’ 개발

미니 인터뷰(Mini Interview) 

사람 손 모양을 한 초소형 소프트 로봇 ‘그리퍼’가 개발됐다.

과기정통부(장관 임혜숙)는 아주대 자연모사 연구팀이 사람 손을 똑 닮은 초소형 로봇을 개발했다고 밝혔다.

‘그리퍼’는 손가락이 다섯 개 달린 의료용 로봇이다. 크기는 약 5mm다. 부드러움과 단단함을 조절할 수 있어서 작은 생명체를 상처 없이 다룰 수 있다. 로봇 안에 은 나노와이어와 고민감도 크랙 센서를 결합해서, 잡은 대상의 생체 신호를 측정하고 자극할 수 있는 기능도 갖췄다. 향후 의료 분야에서 진단이나 치료 과정 모니터링에 활용 가능할 전망이다.

연구팀은 단단함과 부드러움을  조절하는 형상기억폴리머(Shape memory polymer)를 사용했다. 형상기억폴리머는 폴리우레탄 계열로, 변형해도 유리전이온도 이상에서 본래 모양으로 돌아가는 스마트 소재다. 연구진은 이 소재를 사용해 로봇 손을 사람 피부와 비슷하게 만들었다. 얇은 은나노선과 레이저 공정을 활용해 센서 크기도 줄였다.

이를 통해 그리퍼는 혈관을 부드럽게 상처 없이 잡을 수 있다. 맥박이나 심장박동 같은 생체신호까지 실시간으로 측정할 수도 있다.

연구진은 그리퍼로 직경 3mm도 안되는 달팽이 알을 터트리지 않고 잡아서 열을 가해 부화시키는데 성공했다. 부화 과정에서 발생하는 미세한 움직임과 부화 직후 달팽이의 미세한 심장 박동 수까지 정확히 측정했다. 연구팀은 “마이크로미터 단위의 미세 유기체를 상처 없이 잡아 미세 생체 신호를 측정한 최초의 사례다”고 강조했다.

한승용 교수는 “현재 많은 난제들이 쌓여있는 사람의 세포 단위 유기체를 기계적으로 상처 없이 잡아 원하는 위치에 고정하여 자극에 대한 반응을 분석할 수 있는 새로운 플랫폼으로 도전할 계획이다”고 밝혔다.

본 연구는 과기정통부 개인기초연구 사업이 지원했으며 로봇 분야 저명 학술지 사이언스 로보틱스(Science Robotics)에 14일 새벽 4시(한국시간) 게재됐다. 

AI타임스 김미정 기자 kimj7521@aitimes.com

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