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[IT뉴스]카이스트, 딱정벌레처럼 걷고 물체 집는 소프트로봇 개발

온카뱅크관리자

2026-10-13 14:57:25

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 구동·감지·제어 기능이 통합된 소형 소프트로봇과 로봇 제어용 손가락 센서 패치./카이스트
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 인공근육으로 걷고 촉각센서로 물체와의 접촉을 감지하는 소형 로봇이 개발됐다. 딱정벌레의 움직임을 모방한 이 로봇은 손가락 움직임으로 원격 조종할 수 있으며, 주변 영상을 확인하면서 물체를 집어 옮기는 작업도 가능하다.
 김상욱 카이스트 신소재공학과 교수 연구진은 미 캘리포니아공대(칼텍), 싱가포르 난양공대(NTU) 연구진과 공동으로 소형 소프트로봇 ‘비틀봇(BeetleBot)’을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 지난 8월 게재됐다.
 비틀봇은 딱정벌레의 다리와 턱 구조를 모방해 제작됐다. 연구진은 딱정벌레의 다리 근육과 관절 움직임을 분석하고 이를 로봇의 인공근육 배치와 다리 구조에 적용했다.
 인공근육에는 열을 받으면 수축하는 고분자 소재인 액정탄성체(LCE)를 사용했다. 이를 3차원(3D) 프린팅으로 제작한 뒤 전기 가열 장치를 결합해 근육처럼 수축하도록 했다. 인공근육의 작동 순서를 조절하면 로봇이 앞으로 걷거나 방향을 바꿀 수 있다.
 물체를 집는 장치도 딱정벌레의 큰턱을 본떠 만들었다. 인공근육이 수축하면 집게가 움직여 물체를 붙잡고, 집게에 부착된 압력센서는 물체와 접촉할 때 발생하는 압력을 감지한다.
 로봇은 손가락에 부착하는 신축성 센서 패치로 조종한다. 손가락을 굽히거나 펴면 패치의 전기저항이 달라지는데, 연구진은 이 신호를 전진·좌회전·우회전·물체 집기 등 네 가지 명령으로 변환해 블루투스로 전달하도록 했다.
 사용자는 로봇에 장착된 소형 카메라와 압력센서로 주변 환경과 물체의 접촉 상태를 확인할 수 있다. 이를 바탕으로 손가락을 움직여 다음 동작을 지시하는 방식이다.
 연구진은 비틀봇이 장애물을 피해 목표 물체에 접근한 뒤 이를 집어 운반하는 작업을 시연했다. 인공근육을 이용한 보행과 물체 집기, 시각·촉각 감지 기능을 하나의 소형 로봇에 통합한 것이다.
 연구진은 향후 좁은 공간이나 사람이 접근하기 어려운 환경에서 물체를 회수하는 작업 등에 활용할 수 있을 것으로 보고 있다. 다만 실제 현장에 적용하려면 인공근육의 구동 속도와 에너지 효율을 개선하고, 전원 공급 문제 등을 해결해야 한다.
 김상욱 교수는 “이번 연구는 인공근육의 움직임과 감각, 사용자 제어를 하나의 시스템으로 연결해 소프트로봇의 활용 가능성을 넓힌 성과”라고 말했다.
 참고 자료
 Science Advances(2026), DOI: <a href="https://doi.org/10.1126/sciadv.aeg8849" rel="" target="_blank" title="https://doi.org/10.1126/sciadv.aeg8849">https://doi.org/10.1126/sciadv.aeg8849</a>
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