첩보액션 영화에서는 종종 작은 로봇이 등장한다. 초소형 로봇은 사람이 갈 수 없는 곳을 통과해 임무를 수행한다. 이렇게 영화 속에서만 보던, 동전 두께보다도 얇은 로봇 게가 개발됐다. 미국 노스웨스턴대, 중국 칭화대 등이 참여한 국제 공동연구팀은 생체 모사 기반 3차원(3D) 다중 재료 구성과 형상기억합금 등을 통해 세상에서 가장 작은 로봇을 개발했다. doi: 10.1126/scirobotics.abn0602 개발 과정과 의의를 로봇 게와의 가상인터뷰 형식으로 재구성했다.
Q. 어떻게 이렇게 몸집이 작아요?
제 몸 곳곳에는 열을 받으면 수축하면서 모양이 바뀌는 재료가 있어요. 바로 ‘형상기억합금’이죠. 레이저 빔으로 몸 전체 관절을 빠르게 가열하면 얇은 유리로 코팅된 제 몸은 금방 식어요. 이때 가열과 냉각이 반복되면서 몸이 움직이죠. 그래서 몸집이 작으면서도 민첩하게 움직일 수 있어요. 기존 연구자들은 저를 작은 모양으로 만들기 힘들어했죠. 제가 벼룩보다도 작으니 오죽하겠어요. 복잡한 유압장치와 기기가 전기로 작동되는 형태가 아니어서 0.5mm 너비만큼 작아질 수 있었죠.
Q.형상기억합금이 뭐예요?
열을 받으면 원래 구조로 돌아오는 합금이에요. 모양을 기억했다 돌아온다고 해서 형상기억합금이라고 이름 붙여졌죠.
저온에서 심하게 변형돼도 조금만 가열하면 원래 모습으로 돌아가는 특징이 있어요. 제가 민첩하게 움직일 수 있도록 하는 비밀 재료죠.
Q. 어떤 임무를 할 수 있나요?
레이저가 저를 원격 제어할 수 있어서 저는 작은 공간에서도 움직일 수 있어요. 작은 구조의 기계를 수리하거나 조립할 수 있죠. 또 사람 몸에 들어가서 동맥을 청소하며 내부 출혈을 멈출 수도 있어요. 암 종양을 제거하는 외과의를 보조할 수도 있을 것으로 연구팀은 기대하고 있어요. 여러모로 저에게 거는 기대가 커요.
Q. 더 빨리 달릴 수도 있다고요?
빠르게 이동하면 제 몸길이의 절반이 되는 거리를 1초에 이동할 수도 있어요. 제가 더 작아지면 더 빠르게 달릴 수 있다고 해요. 작아지면 식는 속도가 빨라져서 움직임이 빨라지는 원리죠. 지금도 비틀거리며 걷기, 기기, 도는 것이 가능한데 하여튼 욕심도 많아요(웃음).