College Of Engineering
서울공대 이야기
서울대 김호영 교수팀, 
물을 에너지로 움직이는 소프트로봇 개발

 
▲ 서울대 기계항공공학부 김호영 교수(좌), 다양한 형태의 하이그로봇(우) (서울대 공대 제공)
 
국내 연구진이 습기를 에너지원으로 움직이는 로봇을 개발했다.
 
서울대 공대(학장 차국헌)는 기계항공공학부 김호영 교수 연구팀이 공기 중의 수분에 의해 움직이는 소프트로봇인 ‘하이그로봇(Hygrobot)’을 개발했다고 25일 밝혔다. 이 연구 결과는 세계적으로도 주목받아 로봇 학술지 ‘사이언스 로보틱스’ 25일자 온라인 판에 게재됐다.
 
지금까지 몸길이가 수 cm 이하의 마이크로로봇 개발 시 가장 큰 장애물은 에너지원이었다. 전기 배터리는 무게 때문에 마이크로로봇 외부에 전선으로 연결해 에너지를 공급받는다. 또 다른 방법으로 동물의 움직임을 모방하려는 연구가 진행돼 왔으나, 근육이라는 복잡한 구조와 영양분 섭취 등의 문제로 실제 응용에는 어려움이 있었다.
 
김호영 교수 연구팀은 그 대안으로 수분 량의 조절만으로 운동할 수 있는 식물을 로봇기술에 적용했다.
 
김 교수는 “야생밀과 제라늄의 씨앗은 건조한 땅에서 살아남기 위해 특수한 꼬리를 움직여 스스로 땅을 파고들어간다”며, “씨앗의 운동 원리를 적용하기 위해 공기 중의 습도를 최대한 빨리 빨아들이고 많이 휘어지는 구조를 구상했다”고 연구배경을 설명했다.
 
씨앗의 꼬리는 수분과 닿아 부풀어 오르는 층과 부풀어 오르지 않는 층을 덧댄 구조를 갖고 있어 주위 습도가 높으면 한쪽으로 휘어지고, 습도가 낮으면 반대쪽으로 휘어진다. 셀룰로스, 펙틴과 같은 식물성 고분자가 수분을 머금으면 팽창하기 때문이다.
 
연구팀은 씨앗 꼬리의 수분을 빨아들이는 층을 확대 관찰해 얇은 가닥들이 한 방향으로 배열해 있는 구조로 이뤄져 있음을 발견했다. 이에 착안해 나노섬유를 한 방향으로 차곡차곡 쌓는 제조방식을 개발함으로써, 습도에 빨리 반응하면서 많이 휘어지는 획기적인 로봇 구동기를 제작했다.
 
그렇게 제작된 구동기에 한쪽 방향으로만 갈 수 있도록 특수하게 고안된 다리를 달아서 바닥 위에서 고속으로 이동하는 로봇을 완성했다. 연구팀은 습한 표면에 올려놓기만 해도 증발로 인한 공기 중의 습도 차이를 통해 로봇이 끊임없이 전진할 수 있음을 보였다.
 
김 교수는 “이번에 개발한 하이그로봇은 사물인터넷(IoT) 기술의 하나”라며, “전장이나 환경오염 지역에 뿌려서 정보를 수집하는 스마트더스트(smart dust) 분야나 사람 피부 위에 놓고 치료에 필요한 약물을 전달하는 의료 분야에 활용할 수 있을 것”이라고 전망했다.
 
본 연구는 삼성전자 미래기술육성센터, 한국연구재단, 국방생체모방자율로봇특화연구센터의 지원으로 수행됐다.
 

▲ 하이그로봇이 걷는 모습(서울대 공대 제공)
번호 제목 글쓴이 날짜 조회 수
1331 윤병동 교수 연구팀 윤헌준 박사, ACSMO 2018 Young Scientist Award 수상 lee496 2018.06.04 1434
1330 서울대 이태우 교수팀, 세계 최초 불화 고분자산으로 안정적인 화학 그래핀 도핑법 개발 lee496 2018.06.04 1499
1329 서울대 박남규 교수팀, 순수한 횡 방향 각운동량을 갖는 빚의 상태 최초 구현 lee496 2018.06.04 1461
1328 서울대 공대, 이집트와 엔지니어링 교육훈련 프로그램 업무협약(MOU) 체결 lee496 2018.06.04 1381
1327 장정식·문일경 교수, 서울대학교 학술연구상 수상 lee496 2018.05.17 1372
1326 서울대 공대-현대 제네시스, 기술 스타트업 엑셀러레이팅 프로그램 ‘ENNOvation TANK’ 개최 lee496 2018.05.17 1299
1325 학부간 벽 허무는 서울대 공대 국내 최초 IoT·인공지능·빅데이터 융합강의 개설 lee496 2018.05.17 1432
1324 서울대 박남규 교수팀, 빛의 위상과 세기를 독립적으로 제어하는 광학적 매질 설계기법 개발 lee496 2018.05.17 1409
1323 서울대 한송엽 명예교수, 4차산업혁명시대 인재 양성을 위한 고성능 컴퓨터 다량 기증 lee496 2018.05.17 1504
1322 윤성로·황준석 교수, 서울대학교 교육상 수상 lee496 2018.05.17 1316
1321 서울대 한승우 교수팀, 컴퓨터 양자계산으로 ‘투명반도체 신소재’ 선별 기술 개발 lee496 2018.05.17 1376
1320 서울대, 국제 대학생 프로그래밍 경시대회 2년 연속 메달 수상 lee496 2018.05.17 1682
1319 서울대, ‘자랑스러운 공대 동문상’ 시상 lee496 2018.05.17 1286
1318 서울대 이창희 교수팀, 페로브스카이트 태양전지 열화 원인 규명 lee496 2018.05.17 1517
1317 서울대 이건우 교수, 과학기술훈장 최고 등급 ‘창조장’ 수훈 lee496 2018.04.23 1349
1316 서울대 남기태 교수팀, 세계 최초 펩타이드를 이용한 거울 대칭 금 나노 기하구조 합성 성공 lee496 2018.04.23 1720
1315 전기정보공학부 이병호 교수, ‘제27회 수당상’ 수상 lee496 2018.04.23 1299
1314 ‘우주 연구의 새싹들 모여라’ 서울대 우주시스템 협동과정, 오픈캠퍼스 데이 개최 lee496 2018.04.23 1620
1313 서울대 건축학과 이현수 교수, 38대 대한건축학회 회장 취임 lee496 2018.04.23 1380
1312 서울대 공대, 법무법인 율촌과 ‘4차 산업혁명 프로젝트’ 업무협약(MOU) lee496 2018.04.23 1484
Login
College of Engineering Seoul National University
XE Login