美 루이지애나주립대, 탄소 섬유로 우주용 소프트 로봇 만든다

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▲ 탄소섬유로 만든 소프트 로봇(사진=LSU)

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美 루이지애나주립대(LSU) 연구진이 우주 공간에서 활용할 수 있는 소프트 로봇을 개발중이라고 지난 14일(현지 시각) 밝혔다. 이 소프트 로봇은 딱딱한 것부터 부드러운 것까지 재질을 조절할 수 있는 ‘연속체(continuum)’적 특성을 지니고 있어 전통적인 의미의 딱딱하고 차가운 로봇이 제공할 수 없는 유연성을 제공한다고 연구팀은 설명했다.

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헌터 길버트 LSU 교수 연구팀은 대학 당국과 ‘루이지애나우주컨소시엄‘으로부터 재정적인 지원을 받아 향후 1년간 소프트 로봇을 집중 개발할 계획이다. 초반기 6개월동안에는 소프트 로봇의 모델링, 시뮬레이션, 설계에 집중하고, 나머지 6개월동안에는 새로 마련한 테스트베드 시설에서 실험 평가를 실시할 게획이다.

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헌터 길버트 LSU 교수는 NASA 랭글리리서치센터(LaRC), LaRC 소프트 로봇 전문가인 짐 닐란 등과 협력해 프로젝트를 추진한다. LSU는 이번 연구를 통해 우주 궤도상에서 위성의 유지보수, 조립, 제조 등을 지원할 수 있는 로봇 기능을 개발해 NASA ’우주기술미션이사회(STMD· Space Technology Mission Directorate)‘의 프로젝트를 지원할 계획이다. 랭글리리서치센터는 연구팀에 우주에서 필요로 하는 요구 사항과 로봇에 대해 안내할 예정이다.

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헌터 길버트 교수는 “로봇을 우주에 보낼 때 중요한 과제중 하나는 로봇이 가벼워야 한다는 것이다. 우리가 개발하고 있는 로봇은 아주 가볍게 구현될 것”이라고 말했다. 연구팀은 가벼운 탄소섬유를 사용해 쉽게 구브러질 수 있는 로봇을 개발한다는 계획이다. 로봇을 탄소섬유를 이용해 가볍게 만들면 다른 물체와 충돌해도 로봇이나 로봇이 동작하는 주변 환경을 파괴하지 않는다는 설명이다.

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복합소재 전문가인 LSU 제네비브 팔라디 교수는 “탄소섬유 강화 폴리머는 가볍고 구부러지지만 강성(rigidity)의 성질을 갖고 있다. 이 소재를 활용하면 섬유의 결(fiber orientation)에 따라 맞춤형으로 제작할 수 있다”고 말했다. 소프트 로봇의 한쪽은 특정 방향으로 구부러지게 만들고, 다른 쪽은 딱딱하게 만드는 게 가능하다는 것이다.

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소프트 로봇을 우주 공간에서 활용하면 로봇 관절이 없기 때문에 외부의 먼지 등이 들어가는 것을 차단할 수 있다. 다만 소프트 로봇은 강성 로봇보다 정밀도가 떨어지고 제어하는 게 힘든데 이를 개선해야 하는게 연구팀의 과제다.

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장길수 ksjang@irobotnews.com

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