로봇그리퍼 / 초소형그리퍼 / 초소형로봇 / 소형로봇

 

어릴 적 재미있게 읽었던 동화 엄지공주 이야기를 아시나요?

 

키가 엄지손가락 정도로 굉장히 작고 예쁜 소녀가

자신과 같이 키가 작은 소년을 만나 결혼하게 된다는 이야기인데요.

 

 

째끄만해서 더 귀엽다는 말이 있을 정도로

동화 속 엄지 공주는 정말 귀여움 그 자체였습니다.🥰

 

마로솔에서도 지금까지 정말 다양한 로봇들을 소개해드렸는데요,

그 중에서는 크기가 엄청 큰 산업용 로봇들도 있었고

사람들을 졸졸 따라다니는 작고 귀여운 반려 로봇들도 있었습니다.

 

 

그.런.데 !

 

지금까지 봐왔던 소형 로봇들보다 더한 초소형 로봇이 나타났습니다.

위 사진처럼 사람의 손가락 형상을 닮은 소프트 로봇 그리퍼인데요.

 

한승용 아주대 자연모사연구실 교수 연구팀이 개발한 이 로봇은

돼지 혈관이나 달팽이 알처럼 조심스럽게 다뤄야 하는 대상을 부드럽게 잡고

맥박이나 심장박동 같은 실시간 생체신호를 측정할 수 있다고 합니다.

 

흡착형 만능 로봇 그리퍼로 붓을 잡아 붓글씨를 쓰는 모습

 

기존에 많이들 보고 듣고 하셨던 ‘로봇 그리퍼’는 

어떤 대상이나 물체를 잡기 위한 용도로 사용되는 것으로 알고 계실텐데요.

 

최근에는 한국기계연구원에서 문어의 빨판 원리를 이용해 만든

흡착형 만능 그리퍼로 다양한 물체를 집어 올리는 모습을 보여주어 화제가 되었습니다.

 

이런 로봇 그리퍼에 어떤 신호를 받을 수 있는 센서를 함께 달면

자연적으로 부피가 커져 작은 대상물을 잡기가 힘들다는 단점이 있었습니다.😢

 

 

이번에 개발된 초소형 로봇 그리퍼는 이러한 난관을 극복했습니다.

 

사람의 피부 성질과 비슷한 기계적 특성을 지닌 형상기억폴리머*를 사용하고,

아주 얇은 은나노선을 재료로 레이저 공정을 거쳐 센서를 제작한 것인데요.

* 형상기억폴리머 (shape memory polymer(SMP)) : 특정 조건에서 어떤 물체를 일정한 모양을 가지도록 만들어 놓으면, 그 이후 외부적 충격에 의해 모양이 달라졌다 하더라도 그 물체를 처음과 동일한 조건(온도, 빛, pH, 습도 등)으로 만들어 주면 다시 원래의 모양으로 되돌아가는 성질을 가진 고분자이다.

 

이로써 로봇 크기를 절대적으로 줄여 5mm이하에 달하는

초소형 로봇을 만드는데 성공했습니다.👏

 

 

보통 우리가 알고 있는 달팽이의 알은 지름이 채 3mm가 되지 않아,

연구에 활용할 때 다루기가 매우 까다로웠다고 하는데요.

 

이 초소형 로봇 그리퍼를 사용해서

작고 깨지기 쉬운 달팽이 알을 안정적으로 잡고 열을 가해 인공적으로 부화를 시켰다고 합니다.😮

 

 

여기서 끝이 아닙니다.

부화 직후 달팽이의 미세 심장 박동까지 정확하게 측정해낸 것인데요.

 

앞서 말씀드렸듯이 로봇으로 생체 신호를 측정하려면

크기가 커질 수밖에 없는 것이 당연한데,

 

레이저 공정을 거친 얇은 은나노선을 센서로 만들어

생체 대상으로부터의 신호를 아주 정확하게 측정할 수 있었습니다.👍

 

 

뿐만 아니라 5mm이하로 아주 작은 크기를 지닌 이 로봇은

무게도 25.4mg으로 매우 작고 소박한데요.😂

 

작은 고추가 맵다는 말이 괜히 있는게 아니죠,

무려 1200배나 더 무거운 30g짜리 금속 추를 번쩍 들어올렸다고 합니다!

심지어는 6400배나 무거운 물체는 순간적으로 들어올리기도 했었다고😮

 

 

아주대 연구팀에 따르면 달팽이나 연어 알 연구 뿐만 아니라,

돼지 혈관을 상처 없이 잡아 맥박을 측정하는 연구도 성공적으로 마쳤다고 하는데요.

 

마이크로미터(100만분의 1미터) 단위의 미세 유기체를 

상처 없이 잡아 미세 생체신호를 측정한 최초의 사례라고 하니

괜스레 제가 개발에 일조라도 한 것처럼 어깨가 으쓱 으쓱 뿌듯해집니다.😉

 

 

또한 이 소프트 로봇 그리퍼는 측정과 동시에 자극도 줄 수 있어서

나중에 의료 분야에서 진단 및 치료 과정의 모니터링에도 활용될 수 있을 것으로 기대가 됩니다.

 

예를 들어 현재 사람의 세포 단위 유기체에는 많은 난제들이 쌓여 있는데요.

이 초소형 소프트 그리퍼를 활용하면 기계적으로 상처 없이 잡아 

원하는 위치에 고정하고 자극에 대한 반응을 분석할 수도 있을 듯 합니다.

 

정말 다양한 분야에서 로봇들이 활약하고 있는 것 같은데,

특히 건강과 생명을 다루는 의료계에서 실용적으로 활용될 수 있다고 하니

정말 반갑고 또 감사한 소식이었습니다.😊