접촉·움직임 스스로 구분하는 소프트 로봇 기술 개발 [로보 인사이트] 작성일 08-04 25 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">GIST, 자기장 정렬한 나노와이어 신소재 활용<br>로봇이 접촉·굽힘 신호 실시간 구분 가능해져<br>실험서 ‘촉각’만으로 유해 화학물질 격리 성공<br>향후 전자 의수·웨어러블 로봇 등 활용 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="BY9umpUZlG"> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="195600072113aef57aca7f2c729baced5421cf8b941e279ac2d95b4e38e2d418" dmcf-pid="bEZTJSvmSY" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="‘촉각 체화형 소프트 로봇’의 작동 원리. 이미지 제공=GIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112331662rgoi.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="uVPxZPQ9y5" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112331662rgoi.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> ‘촉각 체화형 소프트 로봇’의 작동 원리. 이미지 제공=GIST </figcaption> </figure> <p contents-hash="fb280be0d98b619f381f381f0275159dd4ced25ec734a7c4f1817466591019dd" dmcf-pid="KD5yivTsSW" dmcf-ptype="general">사람처럼 몸을 자유롭게 구부리면서도 외부와의 접촉과 스스로의 움직임을 구분할 수 있는 ‘촉각 체화형’ 로봇 기술이 국내에서 개발됐다. 의료·재활 로봇부터 웨어러블 기기까지 다양한 분야의 자율 로봇 분야에 활용될 것으로 기대된다.</p> <p contents-hash="32eee5225e923f30fc804159681c11bfe935e26f14d42a96a28ba2cbef61d97c" dmcf-pid="9w1WnTyOhy" dmcf-ptype="general">광주과학기술원(GIST)은 하민정 신소재공학과 교수 연구팀이 하나의 스마트 소재만으로 접촉(압력)과 굽힘(변형)을 실시간으로 구분하는 기술을 개발했다고 4일 밝혔다. 연구팀은 이 기술을 적용한 자율 소프트 로봇도 함께 구현했다.</p> <p contents-hash="4e565598cdb5b0930463fcdc72f33c27df8740bdaa784b20ecf04e50a1ea77e8" dmcf-pid="2rtYLyWIlT" dmcf-ptype="general">소프트 로봇은 금속 대신 실리콘이나 폴리머 등 말랑하고 신축성 있는 소재를 사용하는 로봇이다. 의료·재활·재난·탐사 로봇 등 다양한 분야에서 활용될 수 있다. 하지만 기존에는 로봇 몸체가 휘어질 때 생기는 신호와 외부 물체에 닿을 때 생기는 신호가 서로 섞이는 문제가 있었다. 이를 구분하려면 여러 촉각 센서와 복잡한 데이터 연산이 필요했고, 이 과정에서 로봇의 움직임이 제한되고 실시간 제어도 어렵다는 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="c28bcb51fe98e36159fa9346faa18cad56a4e54b5eb423b69e9e9d7b6c21dde5" dmcf-pid="VmFGoWYClv" dmcf-ptype="general">이를 해결하기 위해 연구팀은 나노와이어 소재의 배열 방향에 따라 서로 다른 힘을 구분하는 기술을 개발했다.</p> <p contents-hash="df9c20f723bcd7cf598634f480236784f735907b596f614923cef4a73e50e22f" dmcf-pid="fs3HgYGhWS" dmcf-ptype="general">먼저 힘을 받으면 전기 신호를 만드는 ‘티탄산바륨 나노와이어’에 자기장에 반응하는 입자를 더해 ‘자기-압전 나노와이어’ 복합 소재를 제작했다. 이후 자기장으로 나노와이어의 방향을 조절한 결과 수직으로 배열하면 압력에, 수평으로 배열하면 굽힘에 선택적으로 반응하는 것을 확인했다. 연구팀은 서로 다른 방향으로 정렬한 나노와이어를 조합해 x·y·z축 방향의 힘까지 실시간으로 구별하는 데도 성공했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="3435ea0c88aea3f9812a1de2a1f814eb693cf5d3d71de3c519e13a7c5daae878" dmcf-pid="4O0XaGHlWl" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="‘촉각 체화형 소프트 로봇’의 유해 물질 자율 격리 시연 과정. 이미지=GIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112333023apjx.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="7aJPH86bhZ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112333023apjx.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> ‘촉각 체화형 소프트 로봇’의 유해 물질 자율 격리 시연 과정. 이미지=GIST 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="4379dc58aa6a72fe6ffa62d35a02b3ebe98f31a0ea4fedaff7860851bcc9fe9f" dmcf-pid="8IpZNHXSlh" dmcf-ptype="general">연구팀은 이 기술을 로봇 몸체에 적용해 감각과 구동 기능을 하나로 합친 ‘촉각 체화형 소프트 로봇’을 제작했다. 별도의 감지 장치 없이도 로봇 스스로 힘을 감지하고 움직일 수 있도록 한 것이 특징이다. 사람 피부처럼 몸의 움직임과 외부 접촉을 동시에 인식해 다음 동작을 스스로 결정할 수 있다.</p> <p contents-hash="1d930aa8aa9d65210658e7a1e5a0611175abdfe1e432d96174f40fff6a033b06" dmcf-pid="6CU5jXZvlC" dmcf-ptype="general">실험 결과 로봇은 자신의 움직임으로 생긴 굽힘과 외부 물체의 접촉을 정확히 구분했다. 특히 외부 카메라나 복잡한 제어 시스템 없이 로봇 내부 촉각 정보만으로 유해 화학물질을 옮기고 격리하는 작업도 성공적으로 수행했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="1ae454c3cf33a5487a30050c766cfaec9b69cba3725f7b89208c708650c7f55c" dmcf-pid="Phu1AZ5TWI" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="김유빈(왼쪽) GIST 신소재공학과 박사과정생(제1저자)과 하민정 신소재공학과 교수. 사진제공=GIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112334422czqe.jpg" data-org-width="1200" dmcf-mid="z48bhqB3hX" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112334422czqe.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 김유빈(왼쪽) GIST 신소재공학과 박사과정생(제1저자)과 하민정 신소재공학과 교수. 사진제공=GIST </figcaption> </figure> <p contents-hash="7a1e33602e74b60328301af358f4d9a698cc082cbc73e19972a95859176ed099" dmcf-pid="QEZTJSvmWO" dmcf-ptype="general">연구팀은 이번 기술이 밀폐 공간 탐사 로봇과 전자 의수·의족, 원격 햅틱 시스템, 웨어러블 로봇 등에 활용될 것으로 기대했다. 하민정 GIST 신소재공학과 교수는 “이번 연구는 여러 센서와 대규모 연산에 의존하던 기존 방식과 달리 소재 자체가 복합적인 힘을 구분하도록 설계했다는 점에서 의미가 있다”며 “반복적인 변형에도 안정적으로 작동하고 시각 정보 확보가 어려운 환경에서도 높은 정확도로 촉각을 인식할 수 있어 실시간 자율 로봇 제어 기술 발전에 기여할 것으로 기대한다”고 말했다.</p> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="75fc012ceae9b43c61fc3bf53bb2aff67eaa971f809978437e50750d425e7202" dmcf-pid="xD5yivTsSs" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112335736mhjk.png" data-org-width="860" dmcf-mid="qfAnpJiPvH" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202608/04/seouleconomy/20260804112335736mhjk.png" width="658"></p> </figure> <p contents-hash="c4c8c837669558205dd17995a58bb7e2a7be19ebfe781c1a05c7f29b8b1984e0" dmcf-pid="yqnxZPQ9Sm" dmcf-ptype="general">장형임 기자 jang@sedaily.com</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 초밥들이 경주를? 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