“오는 6월쯤이면 지난해 발표한 3차원 다공성 마이크로 로봇의 업그레이드된 연구 성과가 나올 것 같습니다. 앞으로 생체에 최적화된 재료를 활용한 의료용 마이크로 로봇 개발에 속도를 내겠습니다.”
최홍수 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇공학전공 교수는 몸속을 다니며 원하는 부위에 치료 약물과 세포를 전달하는 마이크로 로봇 분야 선두주자다. 미국 워싱턴주립대에서 미세기전시스템(MEMS:Micro Electro Mechnical system)으로 박사학위를 받은 뒤 미국 캘리포니아주립대 박사후 연구원과 한국기계연구원 선임연구원을 거쳐 2010년 DGIST 교수로 자리를 옮겼다.
DGIST에 부임한 뒤 줄곧 의료용 마이크로 로봇 연구에 매진, 연구를 수행한지 3년만인 지난해 5월 170㎛, 폭 75㎛, 높이 75㎛ 크기의 3차원 다공성 마이크로 로봇 개발에 성공했다. 이 같은 연구성과를 인정해 학교에서는 지난해 말 마이크로연구센터를 설립, 3년간 5억 5000만원을 지원하고 있다.
“지난해 개발한 의료용 마이크로 로봇은 자성물질(니켈)과 생체적합성 재료(티타늄)를 코팅한 3차원 구조물 형태입니다. 이 로봇은 치료 목적의 세포와 약물을 몸속 원하는 부위에 전달할 수 있습니다.”
최 교수는 “의료용 마이크로 로봇은 기존 진단 및 치료방식에 비해 국소부위 접근이 쉬워 세계적으로 연구가 활발하지만 마이크로 크기의 구조물을 만들기기 쉽지 않다”고 설명했다.
특히 기존에 개발된 마이크로 로봇은 일차원 구조물을 스프링처럼 말기 때문에 반복적으로 제작하기 어렵다. 로봇의 크기도 수 밀리미터 이상으로 정밀 제어가 힘들었다.
최 교수가 개발한 마이크로 로봇은 3차원 레이저 리소그래피 시스템을 이용, 광경화성 폴리머를 선택적으로 노출시켜 구조물의 패턴을 마이크로 로봇의 미션에 따라 원하는대로 조절할 수 있는 멤스 기술을 바탕으로 제작됐다. 그는 세계 최초로 3차원 다공성 마이크로 로봇에 세포 및 약물을 3차원으로 배양, 원격 제어하는데까지 성공했다.
“치료 목적을 달성한 로봇이 몸속에서 녹아 없어지거나 생체에 최적화된 재료를 활용, 몸속에 머물러도 되는 형태로 추가적 연구를 진행하고 있습니다.” 최 교수는 “6월쯤이면 한 단계 앞선 3차원 다공성 마이크로 로봇의 연구성과를 발표할 수 있을 것”이라고 했다.
그는 또 “마이크로 로봇이 실제 인체에 적용되기 위해서는 동물실험과 임상실험, 의료영상분야 등 융합연구가 활발해질 필요가 있다”고 강조했다. 한편 최 교수는 마이크로 로봇 이외에도 인공청각시스템 등에 활용할 수 있는 압전재료를 활용한 멤스 디바이스 개발도 한창이다.
대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com
