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사람 손 같은 로봇 손.. 인공피부 개발

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인체모사 3중층 인공피부를 부착한 로봇 손이 동작하는 모습이다.

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[아시아경제 황준호 기자] 국내 연구진이 우리 몸의 손의 피부를 닮은 인공피부를 개발했다. 이 인공피부를 활용하면 의수, 산업용 집게, 산업용 로봇 손 등에 부착해 물체 조작능력이나 작업능력을 향상시킬 수 있을 것으로 예상된다.


한국연구재단은 이같은 내용의 박형순, 김택수 한국과학기술원 교수 연구팀에 연구 결과가 신소재 분야 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 실렸다고 28일 밝혔다.


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로봇 손의 기능성 평가 결과다.

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연구팀은 사람의 손바닥 피부를 관찰해 겉 피부층, 피하지방층, 근육층으로 구조화해 각 특성을분석했다. 이어 피하 지방층의 비대칭적인 물리적 특성이 기능적 장점을 만들어내는 핵심 요소라고 파악했다. 부드러운 지방조직과 질긴 섬유질 조직이 복합돼 압력에 유연하면서도 비틀림이나 당김에 의한 변형에 강인하게 버틸 수 있다는 것이다.


연구팀은 이를 토대로 손바닥의 특성을 살린 피부를 개발했다. 기공이 여러군데 뚫린 다공성 라텍스와 실리콘을 이용해 손바닥 피부와 동일한 비선형적·비대칭적 특성을 지니는 3중층 인공피부를 제작했다.


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사람 피부 구조를 모사한 인체모사 3중층 인공피부 구조를 설명한 그림이다.

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이 인공피부는 기공들이 눌림에 쉽게 압축되고 물체의 형상에 맞게 쉽게 변형된다. 또 기공 사이에 질긴 라텍스 격벽이 비틀림이나 당김에도 강하게 저항력을 나타내며 대상 물체를 견고하게 잡을 수 있도록 해준다.


연구팀은 3중층 인공피부는 기존 실리콘 소재의 단일층 인공피부보다 조작성이 30% 향상됐다고 평가했다.


연구팀은 향후 나사처럼 작은 물체나 계란처럼 쉽게 깨질 수 있는 매끄러운 물체 등 조작대상의 크기나 단단함, 표면특성을 고려해 인공피부의 질감, 두께, 형상을 조절하는 등 용도에 맞는 최적의 피부구조를 설계하는 방안에 대해 연구할 계획이다.


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사람 손처럼 조작성이 좋은 로봇 손을 개발한 박형순 교수(왼쪽)의 연구팀.

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황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr
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