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중환자실 올해 씬한 나는 위로 사무실로 이라고왼쪽부터 한양대 유기나노공학과 위정재 교수, 양기준 석박사통합과정생, 미국 캘리포니아공과대 원수경 박사. 한양대 제공


한양대(총장 이기정) 유기나노공학과 위정재 교수 연구팀이 개발한 ‘다중 임무 수행이 가능한 초소형 자성 로봇 군집 기술’이 국내 언론을 넘어 해외 주요 언론의 주목을 받고 있다. 일본 공영방송 NHK와 미국의 경제지 월스트리트저널(WSJ) 등이 연구 성과를 소개했다.
WSJ는 최근 ‘로봇떼가 몰려온다(Here Come the Robot Swarms!)’는 제목의 기사에서 한양대 연구팀의 자성 로봇 군집 연구를 소개했다. WSJ는 초소형 자성 로봇들이 협력해 콩벌레(pill bug)를 이동시키는 장면을 언급하며 “단순 스피또복권 한 개체들이 서로의 상호작용을 통해 복잡한 임무를 수행하는 스웜 로보틱스(swarm robotics)의 대표적 사례”라고 설명했다. 이어 “이 연구는 개별 로봇이 아닌 집단 지능을 통해 인간이 설계하기 어려운 과제를 해결할 수 있음을 보여준다”면서 로봇 공학의 새로운 방향성을 제시한 사례라고 조명했다.
앞서 지난 9월에는 일본 NHK가 ‘ 청약제도 변경 The Scholar’s Amazing Video(ガクシャのスゴ動画)‘에 한양대 연구팀의 로봇 영상을 소개했다. NHK는 “힘을 합쳐 기존에는 불가능했던 임무를 수행하는 초소형 로봇”이라 평가했다. NHK는 이를 과학적 창의성과 대중적 흥미를 동시에 갖춘 사례로 보도했다.
한양대 측은 국내·외 주요 언론이 한양대 연구팀의 자성 로봇 군집 놀라운 발견 생활의 지혜 기술을 주목한 이유는 이번 연구가 초소형 로봇 공학의 근본적 한계를 넘어서는 핵심 원천기술을 제시했기 때문이라고 설명했다.
이번 연구는 자기적 비등방성을 가진 직육면체 형태의 초소형 로봇을 대량 생산하는 기술을 중심으로 진행됐다. 연구팀은 단일 마이크로어레이 몰드를 활용해 수백 개의 동일한 형태의 마이크로 로봇을 동시에 제작하고, 각 로봇 스마트폰 개통방법 의 자기적 프로파일을 정밀 설계해 제작 효율성과 구조적 완성도를 동시에 확보했다. 제작된 자성 로봇들은 외부 자기장에 따라 상호작용하며 집단적으로 이동·조립·분리 등의 복합 임무를 수행할 수 있었다.
위정재 교수 연구팀은 로봇 간 자기적 상호작용을 군집 지능의 원리로 발전시켰다. 로봇의 자화 프로파일을 설계해 개별 로봇들이 스스로 구조를 알선 조립하도록 유도함으로써 외부 충격이나 불균형한 환경에서도 형태를 유지하며 임무를 수행할 수 있게 했다.
이렇게 구현된 자성 군집 로봇은 높은 종횡비·밀집도·조립 강성을 갖춘 구조로 스스로 조직화되며, 임무 환경에 따라 능동적으로 재배치되는 특성을 보였다.
이번 연구는 한국연구재단과 AOARD의 지원을 받아 수행됐으며 Cell Press의 국제 저명 학술지인 ‘Device’에 지난해 12월 18일 게재된 바 있다. 해당 논문 ‘Magnetic Swarm Intelligence of Mass-Produced Programmable Microrobot Assemblies for Versatile Task Execution’에는 한양대 유기나노공학과 양기준 석박사통합과정생과 원수경 박사가 공동 제1저자로, 위정재 교수가 교신저자로 참여했다. 이 논문은 Editor‘s Pick 및 Most Read Article로 선정되는 등 높은 학술적 주목을 받았다.
위정재 교수 연구팀은 “이번 언론 보도를 계기로 자성 군집 로봇 기술이 과학계뿐 아니라 일반 대중에게도 한층 친숙하게 다가가길 바란다”며 “초소형 군집 로봇의 실용화를 위한 연구를 지속할 계획”이라고 밝혔다.
이현웅 기자