한국연구재단은 고승환 서울대 교수 연구팀이 생체의 움직임과 색 변화를 모사한 새로운 소프트 액추에이터를 개발했다고 12일 밝혔다.

소프트 액추에이터는 고분자 등 탄력있고 가벼운 물질로 구성된 구동 장치다. 단단한 강체 액추에이터와 달리 로봇에 자유로운 움직임을 부여해주고 곡면이나 깨지기 쉬운 물체도 다룰 수 있게 해주는 소프트 로봇 분야의 핵심 기술이다.

연구팀이 개발한 소프트 액추에이터는 움직이는 방향도 자유롭고 움직일때마다 색도 변할 수 있다. 연구팀은 열팽창계수가 물리적 방향에 따라 달라지는 고분자 필름을 사용했다.

새로운 소프트 액추에이터는 필름의 방향에 따라 움직이는 방향을 자유자재로 설계할 수 있다. 기존 소프트 액추에이터가 움직임 자체를 구현하는데 급급해 움직임 방향의 자유도가 낮은 한계를 돌파했다는 평가다.

온도 감응형 염료를 적용해 움직임과 동시에 즉각 색 변화가 가능하다. 꽃, 카멜레온, 문어처럼 스스로 색을 변화시키는 동식물의 위장술, 직관적 정보 전달 능력을 모방할 수 있다.

연구팀의 성과로 생체모방 로봇, 위장 로봇, 인공 근육과 같이 다양한 소프트 로봇에 적용될 수 있을 것으로 예상된다.

고승환 교수는 "은 나노와이어 네트워크를 기반으로 이방성 고분자 필름과 온도 감응형 염료를 이용한다"면서 "개발된 액추에이터는 손쉬운 움직임 방향 설계가 가능하고 저온 구동하며 색을 바꿀수 있다"고 설명했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부, 한국연구재단 기초연구사업(중견연구 선도연구센터)으로 수행됐다. 성과는 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머티리얼스에 8일자 표지논문으로 게재됐다.