한국연구재단은 31일 한국과학기술원(KAIST·카이스트) 박형순·김택수 교수 연구팀이 사람 손바닥 피부의 특성을 모사해 로봇 손의 조작 성능을 높여줄 인공피부를 개발했다고 밝혔다. (한국연구재단 제공) 2020.05.31/뉴스1

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(서울=뉴스1) 조소영 기자 = 로봇 손이 '매끄러운 휴대전화'를 '미끄러짐 없이' 잡을 수 있게 돕는 '로봇 피부'가 개발됐다.

31일 한국연구재단은 한국과학기술원(KAIST·카이스트) 박형순·김택수 교수 연구팀이 사람 손바닥 피부의 특성을 모사해 로봇 손의 조작 성능을 높여줄 인공피부를 개발했다고 밝혔다. 이는 복잡한 제어알고리즘 없이 로봇 손에 부착하는 것만으로도 그 성능을 도울 수 있다는 점이 특징이다.

연구팀은 손바닥 피부를 다양한 감각을 수용하는 기관으로만 보지 않고 임의의 물체에 밀착되도록 변형돼 물체를 안정적으로 고정한다는 점에 주목했다.

이에 손바닥 피부를 겉 피부층, 피하지방층, 근육층으로 구조화해 각각의 특성을 분석, 피하지방층의 비대칭적인 물리적 특성이 기능적 장점을 만들어내는 핵심 요소임을 확인했다. 여기에 부드러운 지방조직과 질긴 섬유질 조직이 복합돼 있어, 눌림에 유연하면서도 비틀림이나 당김에 의한 변형에 있어서는 강인하게 버티는 특징이 있다는 점을 파악했다.

연구팀은 이를 토대로 손바닥처럼 말랑한 다공성 라텍스 및 실리콘을 이용해 손바닥 피부와 동일한 비선형적·비대칭적 물리적 특성을 지니는 3중층 인공피부를 제작했다.

이렇게 만들어진 3중층 인공피부를 부착한 로봇 손은 기존 실리콘 소재의 단일층 인공피부를 부착한 로봇 손과 대비해 물체를 고정할 수 있는 작업 안정성은 물론 물체를 움직일 수 있는 조작성이 30% 향상된 것으로 나타났다.

연구팀은 향후 나사처럼 작은 물체나 달걀처럼 쉽게 깨질 수 있는 물체 등 조작대상의 크기나 단단함, 표면특성을 고려해 인공피부의 질감, 두께, 형상을 조절하는 등 용도에 맞는 최적의 피부구조를 설계하는 방안에 대한 연구를 지속할 계획이다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 바이오닉암메카트로 닉스융합연구사업 및 선도연구센터사업의 지원으로 수행됐다. 지난 8일 신소재 분야 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼스(Advanced Functional Materials)' 속표지 논문으로 선공개됐다.
cho11757@news1.kr

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