박형순·김택수 KAIST 교수팀 성과, 신소재 국제 학술지 표지논문 선정
"나사 집거나 계란 잡을 수 있는 로봇손용 인공피부 구조 설계가 목표"
로봇 손의 조작 능력을 높여주는 인공 피부가 개발됐다.
한국연구재단은 박형순·김택수 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구팀이 사람 손바닥 피부의 특성을 모방해 로봇 손에 씌울 수 있는 인공 피부를 개발했다고 31일 밝혔다.
연구팀은 미관상 기능을 넘어 실제 의료 산업을 포함한 각종 현장에서 로봇의 성능을 높이기 위한 인공 피부 개발의 필요성을 인식했다.
연구팀은 겉피부층, 피하지방층, 근육층으로 이뤄진 손바닥 피부층의 구조를 분석해, 그중 피하지방층의 고유한 구조가 손의 조작 기능에 핵심적으로 기여한다는 것을 알아냈다. 피하지방층은 지방조직과 섬유질조직이 섞여 있어, 누름·비틀림·당김 등의 변형에 강하기 때문이다.
연구팀은 다공성 라텍스와 실리콘을 이용해 손바닥 피부 특유의 피하지방층을 모방한 3중 인공 피부를 제작했다. 이 인공 피부를 씌운 로봇 손은 내부에 공기구멍이 많아서 피하지방층처럼 변형에 강하고 물체를 견고하게 잡을 수 있다.
연구팀이 실제로 이것을 씌운 로봇 손과 일반 실리콘 소재 단일층 인공 피부를 씌운 로봇 손의 성능을 비교한 결과, 전자의 로봇 손이 물체를 잡고 움직이는 조작성이 30% 높은 것으로 나타났다.
연구팀은 "향후 나사 같은 작은 물체나 계란처럼 깨지기 쉬운 물체 등 조작이 어려운 물체를 조작할 수 있는 최적의 인공 피부 구조를 설계하기 위해 연구를 지속할 계획"이라고 했다.
이번 연구결과는 신소재 분야 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈(Advanced Functional Materials)' 지난 8일자 표지논문으로 게재됐다.