사람 손 같은 로봇 손.. 인공피부 개발

인체모사 3중층 인공피부를 부착한 로봇 손이 동작하는 모습이다.

[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.

로봇 손의 기능성 평가 결과다.

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.

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

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.

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

황준호 기자 rephwang@asiae.co.kr