한국연구재단, 트랜스포머 전지 소개...“스스로 변형·이동”

[충청뉴스 이성현 기자] 빛을 받으면 스스로 변형하고 이동하는 일명 ‘트랜스포머’ 전지가 소개됐다.

한국연구재단은 연세대 이상영 교수, 인하대 위정재 교수 공동연구팀이 빛 자극에 의해 형태가 변하는 액정고분자와 에너지를 저장할 수 있는 슈퍼커패시터를 일체화한 자유 형상 전원 시스템을 구현했다고 밝혔다.

딱딱한 금속이 아닌 유연한 소재를 사용한 로봇을 연구하는 소프트 로보틱스 분야에선 스스로 변형되고 움직일 수 있으며 정보수집, 통신 등 다양한 역할을 수행하는 로봇을 구현하려는 시도가 활발히 이루어지고 있다.

그러나 기존 소프트 로봇은 외부 전선을 연결하거나 고정된 형태의 전지를 통해서만 전기에너지 공급이 가능한 한계가 있어, 소프트 로봇의 움직임 및 기능을 심각하게 저해하는 요소로 작용했다.

이에 연구팀은 트랜스포머 전지를 구현하기 위해 미세 복합 프린팅 공정을 이용, 전지 소재를 액정고분자와 일체화했다.

특히 빛 자극을 열로 변환시키는 광열효과를 이용해 빛을 이용한 형상 변형을 효과적으로 유도으며 반복된 움직임에도 안정하게 구동할 수 있도록 전도성 고분자 및 탄소나노튜브와 같은 매우 유연한 소재를 이용하여 전지를 설계했다.

개발된 전지는 프린팅 기법을 활용하여 코일(coil), 조리개, 혹은 손바닥 등 다양한 형상으로 제작 가능하였고 빛(또는 열) 자극에 의해 자유롭게 변형됐다.

나아가 물건을 싣고 정해진 목적지까지 스스로 기어갈 수 있는 소프트 로보틱 전원 시스템을 구현했다.

이상영 교수는 “개발된 트랜스포머 전지가 소프트 로봇을 실질적으로 구현할 수 있는 원천 기술이 될 것”이라며 “전지 스스로 형태를 바꾸고 움직일 수 있다는 최초의 개념을 제시한 것으로, 향후 실용화를 위해 전지의 에너지 향상과 다양한 형상변형을 위한 후속 연구를 수행할 예정”이라고 말했다.