일전, 한국 연구재단은 한국과학기술원(KAIST) 박형순, 김택수 교수 연구팀이 로보트 손의 조작성능을 높여줄 인공피부를 개발했다고 밝혔다.
한국 연구진이 3중으로 만든 인공피부를 로보트 손에 입히니 물체를 잡았을 때 부드럽게 밀착되면서 잘 고정됐다. 연구진은 나사 등 작은 물체를 집거나 닭알 등 부드러우면서도 놓치기 쉬운 물체를 잡는 로보트 등에 적용됐을 때 높은 효과를 보여줄 수 있을 것으로 기대하고 있다. 또한 연구진은 의수나 산업용 집게, 산업용 로보트 손 등에 부착하는 것만으로도 물체 조작 능력이나 작업능력을 향상시킬 수 있다고 설명했다.
연구진은 실험을 통해 로보트 손의 잡기 기능성을 평가했다. 인공피부가 부착된 로보트 손을 리용해 스마트폰을 잡은 후 스마트폰에 비틀림 힘을 가해 최대로 버틸 수 있는 힘을 측정했다. 그 결과 연구진이 개발한 3중층 인공피부를 부착한 로보트 손은 기존 피부 구조보다 47%가량 큰 힘까지 안정적으로 휴대폰을 잡을 수 있었다.
또 3중층 인공피부를 부착한 로보트 손은 다른 로보트 손과 달리 네개의 손가락과 손바닥만으로도 스마트폰을 잡을 수 있었다. 즉 3중층 인공피부를 부착한 로보트 손은 물체를 고정할 수 있는 작업 안정성과 물체를 움직일 수 있는 조작성이 30% 향상된 것으로 나타났다.
기존 인공피부를 개발하는 연구자들은 다양한 감각기능을 집어넣는 것을 고민했다. 연구진은 물체가 가지고 있는 임의의 모양대로 밀착되도록 변형되면서 물체를 안정적으로 고정하는 부분에 초점을 맞췄다.
연구진은 손바닥 피부가 겉 피부층, 피하지방층, 근육층으로 각 특성을 분석해 핵심요소를 알아냈다. 부드러운 지방조직과 질긴 섬유질 조직이 복합돼 눌림에도 유연하면서 비틀림이나 당김에 의한 변형은 강인하게 버틸 수 있다는 것이다.
이를 토대로 손바닥처럼 말랑한 다공성 라텍스와 실리콘을 리용해 손바닥 피부와 비슷한 특성을 지니는 3중층 인공피부를 제작했다.
이번 연구는 신소재 분야 국제학술지 《어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈》 속표지 론문으로 미리 공개됐다.
