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동전보다 얇아, 세계에서 가장 작은 로봇 개발

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출처Nature Electronics

로봇은 얼마나 작아질 수 있을까. 세계에서 가장 작은 마이크로 전자공학 로봇이라고 주장하는 로봇이 나타났다.


최근 독일 켐니츠 공과대학교에서 개발한 새로운 마이크로봇이 세계적인 학술지 네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)에 실렸다. 로봇은 아주 작은 크기로 유연하면서도 활동성이 뛰어나며 다양한 기능을 갖췄다. 원격 제어와 무선 충전도 가능하다.


연구팀은 올리버 슈미트(Oliver G. Schmidt) 교수가 이끌고 있으며 10년 전부터 마이크로봇을 구상해왔다. 연구에는 드레스덴공과대학교와 중국과학원 연구진도 참여했다.


로봇은 길이 0.8mm, 너비 0.8mm, 높이 0.14mm인 크기가 매우 작다. 전체적으로 납작한 형태다. 

출처Nature Electronics

로봇은 외부 송신기를 이용해 무선으로 조종할 수 있다. 로봇에 탑재한 송신기가 전기 신호를 수신하면 로봇 중앙에 있는 코일이 두 개의 압연 폴리머 튜브를 가열한다. 튜브가 과산화수소 용액을 빨아들이면 내부에 있는 소량의 백금이 촉매 반응을 일으킨다. 이때 산소 거품이 생성되면서 추진력이 발생한다. 로봇은 거품을 내뿜으면서 앞으로 이동하게 된다.


올리버 슈미트 교수는 "우리는 열을 전혀 가하지 않으면 원을 그리며 헤엄치는 방식의 마이크로봇을 만들었다"라며 "마이크로봇에 약간의 열을 가하면 회전이 보상되면서 일직선으로 헤엄치게 되며 더 많은 열을 가하면 반대 방향으로 돌게 된다"라고 설명했다.


로봇 크기가 작으면 충전은 쉽지 않다. 그래서 마이크로봇을 개발할 때는 에너지를 효율적으로 공급하는 시스템을 구축하는 것이 무엇보다 중요하다. 로봇에 배터리를 추가하면 무게는 늘어나며 부피는 커지게 마련이다. 연구진은 해결책으로 무선 에너지 전송 시스템을 들고나왔다. 무선으로 스마트폰을 충전하는 원리와 비슷하다.

올리버 슈미트 교수

출처Jacob Müller

로봇에는 조작이 가능한 팔도 추가로 만들었다. 열을 가해 팔을 움직이며 작은 물체 정도는 잡을 수 있게 했다.


로봇은 과산화수소를 추진 연료로 사용하기에 인체에 사용하기에는 아직 적합하지 않다. 연구진의 다음 연구는 인체에 해가 없는 연료를 찾는 일이 될 것이다.


테크플러스 에디터 나유권

tech-plus@naver.com

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