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[IT뉴스]근육으로 걷고, 잡아서 느끼는 '로봇'

온카뱅크관리자

2026-10-13 16:27:24

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> 카이스트·칼텍·난양공대팀 '비틀봇' 개발 딱정벌레 연구 근육 발, 집게 손 제작 '명령 전달 ⇔감지 정보' 피드백 구현 
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 <img alt="딱정벌레를 모사한 비틀봇(BeetleBot)의 구성 및 작동 모식도. 카이스트 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/13/daejonilbo/20261013162146517gizg.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="UID9FI6bwd" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/13/daejonilbo/20261013162146517gizg.jpg" width="658">
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 딱정벌레를 모사한 비틀봇(BeetleBot)의 구성 및 작동 모식도. 카이스트 제공
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 근육을 이용해 걷고, 집게 손으로 물체를 집어서 느끼는 로봇이 개발됐다. 이 로봇은 명령을 수행하고 결과를 알려주는 양방향 피드백 기능을 갖춰 원격 작업용 소프트로봇 개발의 기반이 될 전망이다.
 카이스트는 신소재공학과 김상욱 교수 연구팀이 미국 캘리포니아공과대(Caltech) 웨이 가오 교수 연구팀, 싱가포르 난양공과대(NTU) 히로타카 사토 교수 연구팀과 함께 소형 소프트로봇 '비틀봇(BeetleBot)'을 개발했다고 13일 밝혔다.
 비틀봇은 손바닥에 올릴 수 있는 크기로, 생체근육처럼 수축하는 인공근육으로 걷고 카메라와 압력센서, 손가락에 부착하는 신축성 센서 패치를 연계해 사용자가 로봇의 주변 상황과 물체 접촉 정보를 확인하며 조종할 수 있도록 설계했다.
 비틀봇 다리는 딱정벌레의 다리 근육과 관절 움직임을 분석해 하고, 이를 비틀봇의 인공근육 배치와 다리 구조에 반영했다.
 인공근육은 열을 받으면 수축하는 고분자 소재(액정탄성체, LCE)를 3D 프린팅해 제작하고, 전기로 열을 발생시키는 구동 모듈을 결합했다. 각 부위의 인공근육은 독립적으로 움직이고 작동 순서를 조절해 전진 및 방향 전환이 가능하게 했다.
 부드러운 집게(소프트 그리퍼)는 딱정벌레가 먹이를 붙잡는 데 사용하는 큰턱을 본딴 것으로, 인공근육과 압력센서를 결합시켜 물체를 잡고 접촉 상태를 감지하도록 만들었다.
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 <img alt="원격 제어와 시각 및 촉각 피드백을 활용한 비틀봇의 양방향 피드백 기반 작업 수행. 카이스트 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202610/13/daejonilbo/20261013162147800nlhr.jpg" data-org-width="978" dmcf-mid="uSBOafvmse" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202610/13/daejonilbo/20261013162147800nlhr.jpg" width="658">
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 원격 제어와 시각 및 촉각 피드백을 활용한 비틀봇의 양방향 피드백 기반 작업 수행. 카이스트 제공
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 로봇 조종은 손가락 움직임에 따라 전기저항이 달라지는 신축성 센서 패치를 사용했다. 연구팀은 달라지는 저항 신호를 이용해 전진·좌회전·우회전·물체 집기 네 가지 명령어를 비틀봇에 전달해 해당 동작을 수행하도록 했다.
 사용자는 로봇에 탑재된 소형 카메라로 주변을 확인하고, 집게의 압력센서가 보내는 정보로 물체와의 접촉 상태를 살필 수 있다. 이 정보를 바탕으로 사용자는 다음 동작을 결정해 손가락 움직임으로 명령을 보내는 '양방향 피드백'을 구현했다.
 비틀봇은 시연에서 장애물을 피해 목표 물체에 접근한 뒤 이를 잡아 운반하는 등 인공근육 기반의 보행과 물체 집기, 시각·촉각 감지, 사용자 제어를 하나의 시스템으로 수행해 소형 소프트로봇의 작업 수행 가능성을 입증했다.
 연구팀은 향후 환경 탐사와 산업 설비 점검 등으로 활용 범위를 넓히려면 인공근육의 구동 속도와 에너지 효율, 전원 공급 방식 등을 개선하고 실제 작업 환경에서 성능을 검증할 필요가 있다고 밝혔다.
 김상욱 카이스트 교수는 "이번 연구는 인공근육의 움직임과 감각, 사용자 제어를 하나의 시스템으로 연결해 소프트로봇의 활용 가능성을 넓혔다"며 "칼텍 등과의 공동연구를 바탕으로 사람이 접근하기 어려운 공간에서도 작업할 수 있는 소프트로봇 발전에 기여할 것으로 기대한다"고 말했다.
 이 연구는 김인호 성균관대 화학과 교수(연구 당시 칼텍 박사후연구원)가 제1저자로 참여했으며 카이스트 김상욱 교수와 칼텍 웨이 가오 교수가 공동 교신저자로 참여했다. 이번 연구는 헤리티지 의학연구소, 메타-칼텍 연구지원금, 한국연구재단, 싱가포르 교육부의 지원을 받았으며, 연구 결과는 '사이언스 어드밴시스'에 지난 8월19일 게재됐다.
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