생체 조직으로 움직이는 로봇 개발

생체 조직으로 움직이는 로봇 개발

 

전기의 힘을 빌리지 않고도 동물의 생체 조직을 이용해 움직이는 로봇이 국내외 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다. 인간처럼 세포로 구성된 바이오 로봇의 개발 가능성을 보여준 연구 결과로 질병 진단 기능의 바이오 센서 개발 등에도 활용될 것으로 기대된다.

 

최정우 서강대 교수와 박성진 미국 하버드대 박사, 케빈 파커 하버드대 교수팀 등으로 구성된 ‘서강-하버드 질병 바이오 물리 연구 센터 공동 연구팀이 생체 조직을 적용해 동력원 없이 움직이는 ‘바이오 하이브리드 로봇’(바이오 로봇)을 만들었다고 2016.07.08일 밝혔다. 이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스’ 2016.07.08일자에 표지 논문으로 실렸다.

 

이번에 개발된 가오리 형태의 바이오 로봇은 내부의 동력 기관 없이 물속에서 유영이 가능하다. 이 바이오 로봇은 길이 16.3㎜, 10원짜리 동전만 한 크기이다.

 

로봇이 가오리와 비슷하게 헤엄칠 수 있는 비결은 가오리의 근육 구조를 본떠 만든 ‘근육’에 있다. 연구진은 고분자 탄성 중합체(PDMS)로 구성된 몸체에 금을 붙여 뼈대를 올리고, 실제 쥐의 심장 근육 세포를 배양해 제작한 근육을 얹었다. 근육에는 세포 20만개가 들어갔다. 이들 세포는 빛을 받으면, 수축과 이완 운동을 하도록 유전자가 변형됐기 때문에 빛을 받으면, 로봇의 근육은 세포의 운동에 따라 움직이게 된다.

 

빛 자극의 빈도를 조절해 방향 전환도 가능하다. 수축·이완 운동의 속도와 정밀한 수준은 고분자 탄성 중합체 몸체의 주름진 정도를 조절해 제어할 수 있었다. 크기가 작아 최대 속도는 초당 2.5㎜로 느린 편이다.

 

최정우 교수는 “이번 연구를 통해 생체 조직과 기계가 결합된 바이오 로봇의 가능성이 제시됐으며, 향후 인공지능 기술과 결합해 인간과 같은 로봇 개발까지 확장될 수 있는 토대를 마련했다”고 밝혔다.