▲ 유영 로봇의 구조
미국 브리검여성병원과 스위스 아이프린트연구소(iPrint Institute) 연구팀이 운동 뉴런과 심근세포(CM, 심장에 존재하는 근육)를 활용해 인간의 근육 세포를 모방한 소형 유영 로봇을 개발했다고 테크엑스플로어가 1일 보도했다. 연구팀은 무선으로 이 바이오하이브리드 로봇의 움직임을 제어하는 데 성공했다.
이번 연구 성과는 전문 학술지인 ‘사이언스 로보틱스’에 발표됐다.(논문 제목:Wirelessly steerable bioelectronic neuromuscular robots adapting neurocardiac junctions) 이번 연구 논문과 관련해, 콜로라도 볼더대 엔지니어인 니콜 슈는 사이언스 로보틱스에 동물 조직을 사용해 생체에서 영감을 받은 로봇을 만들기위한 연구 성과를 정리한 논문을 발표했다.(논문제목:Float like a butterfly, swim like a biohybrid neuromuscular robot)
브리검여성병원과 아이프린트연구소 공동 연구팀은 인간 운동 뉴런에 의해 활성화되는 근육세포를 제어하기위해 컴퓨터 뇌를 갖춘 가오리 모양의 유영 로봇을 만들었다.
▲ 심근세포의 동작
연구팀은 이 로봇을 만들기 위해 인간의 줄기세포를 활용해 운동 뉴런과 심근세포를 배양했다. 심근세포는 운동 뉴런과 결합해 가오리의 지느러미(fin)와 유사한 근육 세포 조직으로 성장하도록 프로그래밍됐다. 이를 통해 전기 시냅스를 만들어 낼 수 있다. 이어 운동 뉴런 중 일부를 로봇의 뇌 역할을 하는 전자 프로세서에 연결했다. 이 프로세서에는 인간 제어자가 보내는 신호를 유영 로봇의 왼쪽 또는 오른쪽 지느러미(또는 양쪽 지느러미)로 전송할 수 있는 와이파이 회로가 내장되어 있다.
연구팀은 이 방식으로 유영 로봇의 움직임을 제어했다. 유영 로봇은 급회전을 포함해 정밀한 조종이 가능하며, 최대 0.52 ± 0.22mm/s의 속도로 헤엄칠 수 있다고 연구팀은 밝혔다.
장길수 ksjang@irobotnews.com
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