상황에 맞춰 팔다리를 분리하거나 다시 붙이고, 심지어 다른 로봇과 결합할 수 있는 '소프트 로봇'이 등장했다. 연구진은 도마뱀이나 개미에서 영감을 받은 이 로봇이 원하는 대로 모양을 바꿀 수 있다고 설명했다.
IEEE 스펙트럼은 13일(현지시간) 예일대학교 로봇공학자들이 신체 일부를 분리하고 다시 부착할 수 있는 로봇을 선보였다고 소개했다.
이는 도마뱀이 포식자를 피하기 위해 꼬리를 끊거나, 개미들이 몸을 이어 다리를 만들어 넓은 틈새를 건너는 것에 착안한 기술이다.
첫 데모 영상에서 로봇은 무너진 바위에 다리를 갇혔을 경우, 다리를 분리해 빠져나오는 모습을 보여주고 있다. 영상에는 나오지 않지만, 끊어진 다리를 다시 붙일 수도 있다.
두번쨰 영상은 개미들이 다리를 만드는 것과 흡사한 장면이다. 혼자서는 건널 수 없는 틈을, 3대의 로봇이 결합해 건너는 장면이다.
이 로봇은 단단한 공기주머니를 사용해 팽창하고 수축해 걷거나 기어가는 동작을 생성하는 일반적인 실리콘 로봇이다.
여기에서 새로운 것은 관절로, 실온에서는 고체이지만 쉽게 녹을 수 있는 끈적끈적한 폴리머 구조를 형성하기 위해 '이중 연속 열가소성 폼(BTF)'라는 새로운 소재를 도입했다.
BTF는 폴리머가 녹을 때 흘러내리는 것을 방지하는 스펀지와 같은 역할을 한다. 두 BTF 표면의 접합부를 녹여 떼어낸 다음, 절차를 반대로 진행하면 다시 붙일 수 있다. 이 과정은 약 10분이 걸리고, 그 결과 매우 튼튼한 접합부를 형성한다.
또 수백번의 분리 및 재부착이 가능하며, 먼지와 물에도 비교적 잘 견딘다는 설명이다.
이전에는 이런 기술을 구현하기 위해 기계적 연결이나 자석 등을 활용했다. 이는 모듈형 로봇의 기본 기술이다. 하지만 기존 시스템은 소프트 로봇에 적용하기에는 너무 단단한 구조라 활용도가 떨어졌다는 설명이다.
물론 이번에 소개된 로봇은 인공지능(AI)이나 자율주행 기술을 탑재한 것은 아니다. 요점은 새로운 관절이다.
연구진은 논문을 통해 "완전히 부드러운 가역 관절의 첫번째 인스턴스로, 질량 추가 및 감소를 통해 모양을 변경할 수 있는 소프트 인공 시스템의 잠재력을 보여준다"라고 밝혔다.
연구 결과는 어드밴스드 머터리얼즈 5월호에 게재됐다.
임대준 기자 ydj@aitimes.com
