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최근 로봇 팔을 가진 드론의 모습이 담긴 영상이 화제가 됐어요. 드론은 애니메이션 주인공 ‘가제트’처럼 자유자재로 길게 늘어났다가 줄어드는 로봇 팔을 사용해 바닥에 있는 물건을 쉽게 들어 올렸지요. 이런 드론이 진짜 있는 걸까요? 호기심을 해결하기 위해 영상의 주인공을 만든 서울대학교 인간중심 소프트로봇 기술연구센터를 찾아가 보았어요.

종이접기 기술로 새로운 로봇을 만들다!

“이곳은 인간중심 소프트로봇 기술연구센터예요. 생체모방 로봇과 소프트로봇 등 그동안 연구실에서 개발한 로봇들을 모두 볼 수 있어요.”

서울대학교 기계공학부 김석준 연구원을 따라 연구소로 들어서자 가장 먼저 오른편에 있는 로봇 전시장이 눈에 띄었어요. 이곳에는 길고 가느다란 다리를 뽐내는 소금쟁이 로봇과 바퀴벌레를 닮은 점프로치, 손에 낄 수 있는 장갑 모양의 소프트 로봇 등 다양한 로봇들이 전시돼 있었지요.

최근 로봇은 단단한 금속을 이어 붙이던 방법에서 벗어나 새롭고 다양한 방법으로 개발되고 있어요. 곤충이나 뱀, 사람의 특징을 따라 만든 생체모방 로봇과 실리콘을 이용해 몸이 부드럽게 접히거나 움직이는 소프트로봇이 대표적이지요.

인간중심 소프트로봇 기술연구센터는 로봇에 종이접기 기술을 응용하는 곳으로 유명해요. 소금쟁이 로봇과 아르마딜로를 닮은 ‘스누맥스’도 로봇공학에 종이접기 기술을 접목해 만들어졌지요. 김석준 연구원은 기자단 친구들에게 ‘타이어 로봇’을 선보이며 종이접기 기술의 장점을 설명해 주셨어요.

“두꺼운 종이를 복잡하게 접어서 만든 이 타이어 로봇은 자동차 바퀴로 활용될 수 있어요. 로봇의 가운데를 누르면 바퀴의 두께가 얇아지고, 반대로 잡아당기면 두꺼워지지요. 도로 환경에 따라 바퀴의 두께를 자유자재로 바꾸면 자동차의 연료를 효율적으로 사용하거나 안전하게 운전할 수 있답니다.”

17.5배 길어지는 가제트 로봇 팔의 비밀은?

연구실 안쪽에는 영상 속에서 보았던 드론이 있었어요. 로봇 팔을 개발한 김석준 연구원이 버튼을 누르자 로봇 팔이 아래쪽으로 길게 늘어났지요. 기자단 친구들은 수 초만에 어른 팔 길이만큼 늘어난 로봇 팔의 모습을 보며 감탄했답니다.

“이번에 개발한 로봇 팔의 핵심은 부피가 작고 가벼우면서도 물건을 집을 수 있을 정도로 단단하다는 거예요! 그 비밀은 종이접기 기술에 있어요.”

최근 드론은 로봇 분야에서 많이 활용되고 있어요. 여기에 팔을 매달면 더욱더 다양한 임무를 수행할 수 있지요. 하지만 팔을 너무 무겁게 만들 경우, 드론이 쉽게 추락하거나 정교한 작업을 할 수 없어요.

연구팀은 단단하면서도 부드럽게 구부러지는 특수 플라스틱 필름을 재료로 선택했어요. 그리고 이 필름을 직육면체 기둥으로 만든 뒤, 70cm가 되도록 이어붙였어요. 이후 종이접기하듯 접어서 두께 4cm로 만들었지요. 그럼 평소에는 드론이 가뿐하게 날아다니다가, 필요할 때만 로봇 팔을 길게 펼쳐서 사용할 수 있지요.

또다른 비밀은 ‘락커’에 있어요. 로봇 팔의 양쪽 모서리에 있는 락커는 팔보다 더 단단하고 두껍게 만들어졌어요. 그래서 로봇 팔이 단단하게 고정되도록 기둥 역할을 하지요. 그 결과 30g인 직육면
체 기둥에 무게가 12kg인 물건을 올려도 무너지지 않고 버틸 수 있답니다.

새로운 것에 대한 호기심이 중요!

앞으로의 계획을 묻자 김석준 연구원은 “드론이 또다른 임무를 수행할 수 있도록 새로운 모양과 형태의 로봇 팔을 개발할 계획”이라며 “로봇 팔이 드론 위쪽으로 늘어나거나 직육면체가 아닌 다른 모양으로 만드는 걸 구상하고 있다”고 답했어요.

드론은 한 번에 오랫동안 날 수 없어요. 그래서 로봇 팔이 드론 위로 늘어나도록 만든다면 나무에 매달려 잠시 쉴 수 있을 거예요. 또 로봇 팔의 모양을 육각기둥, 팔각기둥으로 바꾸면서 효율적인 모양과 락커의 개수를 알아보겠다는 계획도 밝혔지요.

“로봇 공학자가 되려면 어떤 준비를 해야 하나요?”

“처음 종이접기를 로봇에 응용한다고 했을 때 많은 사람들이 비웃었어요. 하지만 내 생각에 대한 믿음으로 연구를 계속 진행했어요. 그 덕분에 지금은 세계적인 대가로 인정받을 정도가 되었답니다. 이처럼 새로운 것에 대한 호기심을 갖고, 실천하는 데 두려워하지 않는 용기가 필요해요.”

조미주 기자의 질문에 인간중심 소프트로봇 기술연구센터장이신 조규진 교수님은 이같이 답하셨어요. 이어 “로봇이 사람을 위해 어떤 역할을 할 수 있을지에 대해 깊이 있게 고민해 봤으면 좋겠어요!”라고 조언해 주셨답니다.

# 기자단 친구들은 이번 취재에서 다양한 모양의 로봇들을 보며 로봇 공학자의 꿈을 키울 수 있었어요. 어린이과학동아 친구들은 어떤 로봇을 만들고 싶은가요? 주변의 물건들을 관찰하며 신기하고 특이한 로봇을 상상해 보세요!