[충청뉴스 이성현 기자] 고성능·고내구성을 유지하면서도 사용 후 자연으로 완전히 돌아가는 ‘완전 생분해·퇴비화 소프트 로봇 전자 시스템’이 개발됐다.
한국연구재단은 서울대학교 강승균 교수 연구팀이 고내구성을 갖춘 생분해성 엘라스토머와 무기 전자소자를 통합해 구동 후 산업용 퇴비 환경에서 완전히 분해되는 소프트 로봇 플랫폼을 개발했다고 밝혔다.
연구팀은 고내구성 생분해 엘라스토머(PGS), 생분해 접착제(PBTPA), 그리고 Mg·Mo·Si 기반의 생분해 무기 전자소자를 통합했다.
이를 통해 낮은 히스테리시스와 우수한 복원력을 바탕으로 100만 회 이상 안정적인 반복 구동이 가능한 고내구성 소프트 로봇 손가락과 다중 감각 전자 시스템을 구현했다.
이는 생분해 소재 기반 소프트 로봇에서도 장기간 안정적인 구동과 전자 기능 통합이 가능함을 실험적으로 입증한 성과다.
연구진은 곡률·변형·촉각·온도·습도·pH 센서를 포함한 다중 감각 전자소자를 로봇 구조에 집적해 정밀한 센싱 기능을 구현했을 뿐 아니라 히터, 전기 자극기, 약물 방출 소자 등 능동적인 기능을 전자기적으로 제어할 수 있는 통합 시스템을 구축했다.
이를 통해 단순한 생분해 구조체 수준을 넘어, 환경과 상호작용하며 다양한 기능을 수행할 수 있는 고집적 생분해 소프트 로봇 전자 플랫폼의 가능성을 제시했다.
또 로봇 전체 시스템을 산업용 퇴비 환경에 노출시켰을 때, 구조체와 전자소자가 수개월 내 미생물 작용에 의해 완전히 분해됨을 확인했다. 분해 후 생성된 퇴비를 이용한 식물 재배 실험에서는 정상적인 생장이 이뤄졌으며 환경 독성이 없음을 입증했다.
강승균 교수는 “이번 연구는 로봇과 전자기기가 남기는 폐기물 문제에 대한 근본적인 해법을 제시한 것”이라며 “단순한 생분해 구조체를 넘어 환경과 상호작용하며 다양한 임무를 수행할 수 있어 미래의 지속가능한 로봇 기술과 환경 보호라는 두 가지 핵심 가치를 동시에 실현할 것으로 기대된다”고 설명했다.
