[소프트 밸브 개발한 연구진. 왼쪽 원형 위 김지윤 교수, 원형 아래 배준범 교수, 왼쪽부터 제1 저자 김준수 연구원, 제 1저자 최준규 연구원] (사진:울산과학기술원(UNIST)

울산과학기술원(UNIST) 연구진이 쉽게 부스러지는 감자칩도 온전히 집어낼 수 있는 로봇 부품 기술을 개발했다.

김지윤 신소재공학과 교수팀과 배준범 기계공학과 교수팀은 부드럽고 유연한 소프트 로봇의 장점을 극대화할 수 있는 부품인 '소프트 밸브'를 개발했다고 20일 밝혔다.

튜브 형태의 이 부품은 외부 자극을 감지해 구동부 움직임을 정밀하게 조종하는 이중 기능 부품이다.

전기 없이 움직일 수 있어 수중에서나 스파크가 튀는 환경에서 안전하게 사용할 수 있고, 경량화도 가능하다.

가격도 부품 1개당 800원 정도로 저렴하다.

김지윤 교수는 "그동안 소프트 로봇 본체와 달리 자극 감지 센서나 구동 제어 부품은 딱딱한 전자 부품이었다"며 "이번 연구를 통해 센서와 구동 제어 부품도 부드럽고 유연한 소재로 만들어 냈다"고 설명했다.

연구진은 이 소프트 밸브를 활용해 다양한 물건을 손쉽게 집을 수 있는 만능 집게를 만들었다.

그동안 단단한 로봇 손으로는 집기 어려웠던 감자칩, 무겁고 부피가 큰 나무토막까지 이 집게는 잘 집어냈다.

특히 이 부품으로 '착용형 팔꿈치 보조 로봇'을 만든 결과, 팔 근육 부담을 효과적으로 줄이는 효과가 있는 것으로 나타냈다.

팔을 굽히는 각도에 따라 자동으로 팔꿈치 보조력이 증가하는 형태인데, 이 로봇을 착용하면 팔꿈치에 작용하는 힘이 평균 63% 감소하는 것으로 나타났다.

배준범 교수는 "소프트 밸브는 전자 소자 없이 소재 프로그래밍을 이용해 간단히 사용할 수 있어, 다양한 웨어러블 시스템 개발에 크게 기여할 것"이라고 밝혔다.

이번 연구는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션스'(Nature Communications) 온라인판에 이달 4일 게재됐다.