서강-하버드 공동연구팀,

전기 없이 생체조직으로 움직이는 세계 최초 로봇 개발

본교 최정우 교수-하버드대 공동 연구팀, 쥐 심근세포 이용한 가오리 형태의 로봇 개발 성공,  

사이언스(Science)지 표지 논문으로 게재

서강대와 하버드가 공동 설립한 ‘서강-하버드 질병 바이오물리 연구센터’의 공동 연구팀이 생체세포와 무기물이 결합한 가오리 형태의 로봇을 만드는데 성공했다(우리학교 화공생명공학 최정우 교수-하버드대 케빈 파커 교수· 박성진 연구원).

이 결과는 세계적 학술지인 ‘사이언스(Science)’지의 7월 8일자 표지 논문으로 게재되었다. ‘생체모방 공학과 세포를 빛으로 조절하는 광-유전학 기술을 결합해 만든 역작’이라는 평가로 표지논문으로 선정되었다.  

이번에 개발된 동전모양의 작은 가오리 형태의 로봇은 내부의 동력기관 없이 물속에서 유영이 가능하다.빛 자극을 주면 수축하고, 주지 않으면 이완하는 근육 세포가 일종의 모터역할을 하며, 수축과 이완이 반복되어 움직이게 된다. 로봇의 한쪽에만 강한 빛을 쪼여주면, 빛을 받은 쪽의 근육이 더 강하게 운동해 방향전환도 가능하다. 

                               사진 자료 : 가오리 형태 바이오 로봇 제작도 (좌) 
                                              바이오 로봇 구동 원리(우)   
                                             (자료=사이언스) 


연구팀은 고무와 같은 ‘고분자탄성중합체’로 몸체를 구성한 뒤, 금으로 뼈대를 제작했다. 이후 쥐의 심근세포를 배양해 만든 근육조직을 붙였는데, 근육조직은 실제 가오리의 근육과 일치했다. 이렇게 만든 로봇에 빛을 가하면 근육이 수축과 이완을 반복하며 물속에서 헤엄치는 것이 가능하다. 길이 16.3mm의 10원짜리 동전 크기의 이 로봇은 무게가 10mg에 불과하며, 속도는 초당 2.5mm이다. 빛만 있어도 1주일 가량 작동이 가능하다. 물에 포도당이 섞여 있으면 에너지를 계속해서 공급받아 헤엄칠 수 있다. 

        
                  가오리 로봇과 실제 가오리 모습 (자료 = 사이언스) 

그 동안 많은 과학자들이 동력을 공급하지 않아도 되는 로봇을 개발하기 위해 시도했지만, 생체 조직을 적용해 동력 없이 움직이는 로봇은 개발하지 못했다. 세포를 이용한 인공 해파리나 걷는 로봇을 개발했지만,방향을 틀거나 속도를 조절하지 못해 정식으로 ‘로봇’으로 불리지 못했다.

최정우 교수 공동연구팀이 이번에 개발한 로봇은 전기 등 별도의 동력장치 없이 움직이는 최초의 로봇으로, 생체 조직을 이용한 로봇 개발의 가능성을 제시했다는 평가를 받는다. 질병진단 기능의 바이오 센서 개발 등에도 활용될 것으로 기대된다.

최정우 교수는 “이번 연구를 통하여 생체조직과 기계가 결합된 바이오 로봇의 가능성이 제시되었으며, 향후 인공 지능 기술과 결합하여 인간과 같은 로봇의 개발로까지 확장될 수 있는 토대를 마련하였다”고 연구의 의의를 밝혔다. 또한 “이번 성과는 국제공동연구 수행에 있어 우리 국내 연구역량의 경쟁력을 보여주는 사례”라며 자부심을 드러냈다.

한편, 이번 연구는 미래창조과학부의 해외우수연구기관유치사업(GRDC)의 지원을 받아 진행되었다.

▷ 출처 : 서강뉴스

http://club.sogang.ac.kr/@bb/bboard.asp?db=@bbs_notice&mode=read&num=2855&page=1

▷ 참고기사 : 
http://www.yonhapnews.co.kr/bulletin/2016/07/07/0200000000AKR20160707121500017.HTML?input=1195m 
http://news.mk.co.kr/newsRead.php?year=2016&no=489479 
http://news.khan.co.kr/kh_news/khan_art_view.html?artid=201607072232005&code=610100