우리 연구진이 직조 기술로 아주 적은 소재로 무거운 물체를 집을 수 있는 로봇 그리퍼(물건을 잡거나 움직이는 기계 장치) 기술을 구현했다.
한국과학기술연구원(KIST·원장 윤석진)은 송가혜 지능로봇연구단 박사팀이 이대영 한국과학기술원(KAIST·총장 이광형) 항공우주공학과 교수팀과 130g 소재로 100㎏ 이상 물체를 파지할 수 있는 직조 구조 소프트 그리퍼를 개발했다고 13일 밝혔다.
천, 종이, 실리콘 등을 활용한 소프트 로봇 그리퍼는 물체를 잡거나 놓는 등 기능을 수행한다. 기존 단단한 그리퍼와 달리 유연성·안전성이 높다.
하지만 적재 용량이 적고, 파지 안정성이 떨어져 약한 외부 충격에도 물체를 놓치기 쉬웠다.
연구팀은 직물에서 착안한 새로운 구조를 적용했다. 실들을 얽어 견고한 직물을 만드는 직조 기술에 주목했다. 얇은 PET플라스틱 띠들이 직조 구조로 얽히고 풀어질 수 있도록 설계했다.
제작한 그리퍼는 130g 무게로 100㎏ 물체를 파지할 수 있다. 기존 130g 그리퍼는 최대 20㎏을 들어 올릴 수 있었고, 100㎏ 무게를 들어 올리려면 그리퍼 무게가 100㎏에 달했다. 무게 대비 적재 용량을 월등히 증가시켰다.
게다가 개발 그리퍼는 재료 단가가 수천 원에 불과하다. 높은 가격 경쟁력을 가진다.
플라스틱 띠를 체결하는 것만으로 소프트 로봇 그리퍼 제작이 완료돼 제작공정이 10분 내로 간단하고, 교체와 유지보수도 쉽다.
PET 외에도 탄성을 보유한 고무·화합물 등 다양한 재료로도 제작할 수 있어 다양한 환경에 적합한 그리퍼를 맞춤 제작·활용할 수 있다.
송가혜 박사는 “직조 구조 그리퍼는 소프트 로봇 강점이 있으면서도 강성 그리퍼 수준으로 무거운 물체를 움켜쥘 수 있다”며 “동전부터 자동차까지 다양한 크기로 제작할 수 있고, 얇은 카드부터 꽃에 이르기까지 여러 가지 형태와 무게의 물체를 파지할 수 있다”고 밝혔다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 주요사업과 한국연구재단 기초연구사업, 해외고급과학자 초빙사업, 기초연구실지원사업을 통해 수행됐다. 연구 결과는 네이처 커뮤니케이션즈에 8월 2일 게재됐다. 분야별 최고 50개 논문을 소개하는 에디터스 하이라이츠로 선정됐다.
김영준 기자 kyj85@etnews.com
