마치 베놈? 작은 부품으로 분열 & 재결합이 가능한 "자성유체로보" 개발

마치 "베놈"과 같은 슬라임 상태의 로봇이 개발되었다.

대만 동오대(Soochow University) 연구팀은, 최근 독일 맥스플랭크 지능시스템연구소(MPI-IS), 중국 하얼빈공업대(HIT)와 공동으로 페로플루이드(자성 유체)를 이용한 소프트 로봇을 개발했다고 하는데, 외부자력에 의해 이동하고, 좁은 통로는 작은 조각으로 분열돼 빠져나가고, 이후에는 다시 하나로 결합할 수 있다는 것.

 


이 기술은, 인체의 원하는 장소로 약제를 운반하는 "드러그 딜리버리 시스템"으로 응용될 것으로 기대되고 있다.

■ 외부 자력에 의해 형상 변화나 분열이 가능하게

최근, 로봇 공학의 분야가 발전함에 따라, 전세계의 엔지니어들이, 하드웨어와 소프트웨어를 불문하고, 새로운 로봇의 개발에 임하고 있고, 본연구팀은 이번에 투명한 오일에 자성 산화철 나노입자를 현탁시킨 "펠로플루이드(자성 유체)"를 이용해 새로운 소프트 로봇을 제작했다.

 


이 자성 유체 로보는, 약 1cm 정도의 검은 슬라임처럼 생겼으며 외부로부터의 자력에 의해 움직임이 조작되는데, 일반 하드한 기계와 달리 재료가 매우 완만하게만 결합되어 있기 때문에, 필요에 따라 형상을 바꿀 수 있으며, 연구자에 따르면 1cm에서 수밀리미터 혹은 수마이크로미터 크기까지 분열할 수 있다고 한다.

실험에서는, 자성유체로보를 외부의 자기장에 의해 조작함으로써, 복잡한 미로 속을 유도하고 때로는 형상을 바꿈으로써 장애물을 극복할 수 있다는 것도 증명했다.



예를 들어, 좁은 통로를 지날 때는 로봇을 가늘고 길게 만들거나, 다공질 소재를 통과할 때는 임의의 작은 부품으로 분열시키고, 어느 경우든 로봇은 쉽게 하나의 둥근 형상으로 돌아왔고, 이후에도 어렵지 않게 여행을 계속할 수 있었다.

 


또한 이 로봇은 용도에 맞게 다양한 크기로 만들 수도 있다.

자성유체로보는, 생체에 대한 침습과 그에 따른 물리적 손상을 최소화할 수 있어, 생체의료에 대한 응용에 큰 가능성을 지니고 있는데, 구체적으로는 뇌 속이나 폐결절과 같이 기존의 방법으로는 접근하기 어려운 장소에 약제를 운반하는 수단으로 도움이 될 것이다.

본연구에는 참가하고 있지 않은, 영국 리즈 대학(University of Leeds)의 피에트로·발더스트리(Pietro Valdastri)씨는 "이 기술은"게임·체인저"가 된다"라고 지적하고 있는데, 왜냐하면 환자가 약제를 실은 로봇을 삼키면, 소화관 안에서 여러 부품으로 분열되어, 각각의 목적지에 따라 필요한 약을 핀포인트로 전달할 수 있게 되기 때문이다.

그 외에도 뇌졸중의 원인이 되는 뇌의 혈전을 제거하는 데도 사용할 수 있을지도 모른다.

 


그러면서도 실용화를 위해서는 많은 장애를 극복해야 하는 것도 사실인데, 가장 명백한 것은 체내에 들어온 로봇을, 외부에서 정확하게 제어할 수 있는 자기 제어 시스템의 개발일 것이다.

이 기술이 확립되지 않고서는, 로봇은 이동도 할 수 없고 분열, 재결합도 할 수 없게되는데, 이러한 과제를 극복한다면 무선의료의 혁신적인 기술이 될 것으로 기대된다.