독일 막스플랑크 지능형시스템연구소, 약물 전달용 초소형 로봇 개발

 

독일 막스플랑크 지능형시스템연구소(Max Planck Institute for Intelligent Systems)는 절지동물의 일종인 ’노래기‘처럼 생긴 초소형 로봇을 개발했다고 테크엑스플로어가 지난달 30일 보도했다.

이 소형 로봇은 길이가 수 밀리미터(mm)에 불과하며, 매우 복잡한 3차원 형상의 (인체 또는 동물) 내장 내부를 기어다니면서 약물을 전달하는 역할을 수행할 수 있다. 연구팀은 연구 논문을 전문저널인 ’사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 발표했다.

 

연구팀은 제한된 공간에서 이동할 수 있는 소프트한 몸체를 갖고 있는 로봇이 이미 개발되었다는 점에 주목해 연구를 시작했다. 이들은 로봇이 3차원 물체의 표면에 달라붙고, 장기간 유지하기 위해선 추가적인 기능 개선이 필요하다고 봤다.

 

연구팀이 개발한 초소형 로봇은 내장 내부를 이동할 때 내장에 상처를 남기지 않고, 내부 장기를 덮고 있는 점액에 달라붙을 수 있는 작은 발들을 갖고 있다. '밀리로봇(millirobot)'으로 불리는 이 로봇은 모든 방향으로 기어다닐 수 있으며, 심지어 거꾸로 올라갈 수도 있다. 액체들이 그 위로 흘러내리더라도 그립(grip)을 유지할 수 있다.

 

 

▲ 복잡한 3차원 형상의 내장 내부를 기어다니는 초소형 로봇의 작동 원리(이미지=막스플랑크 지능형시스템연구소)

 

이 소형 로봇의 핵심 기술은 아주 작은 발에 있다. 연구팀은 처음에는 조직 위에 고정되는 발판(footpads)을 개발하려 했으나 그립을 풀어주는 게 어렵다는 점을 깨달았다. 최종적으로 키토산으로 만든 뾰족한 발판에 주목했다.

연구팀이 개발한 로봇의 몸체는 유연한 금속으로 이뤄져 있으며 자기전류(magnetic current)를 사용해 방향을 잡는다. 로봇은 먼저 발을 표면에 붙이고 나서 다른 발을 내놓을 때 몸을 뒤집음으로써 점액으로 덮인 내장의 표면을 가로질러 나아갈 수 있다.

 

연구팀은 밀리로봇으로 하여금 돼지의 폐와 소화관을 기어다니게 함으로써 로봇의 성능 실험을 진행했다. 밀리로봇은 실험 과정에서 식도를 거쳐 기관지를 통과할 수 있었다. 추가 시험에서 로봇은 자신의 몸 크기의 3배, 무게의 20배까지 물체를 운반할 수 있는 것으로 나타났다.

 

연구진은 향후 이 로봇이 생체 검사업무를 수행하거나 신체의 다양한 부위에 약을 전달하는 데 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

 

장길수 ksjang@irobotnews.com

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