100만번 움직여도 성능 그대로…사용 후 식물 영양분으로 환원
(대전＝연합뉴스) 김준호 기자 = 고성능·고내구성을 유지하면서도 사용 후 자연으로 완전히 돌아가는 '완전 생분해·퇴비화 소프트 로봇 전자 시스템'이 개발됐다.
13일 한국연구재단에 따르면 서울대 강승균 교수 연구팀이 고내구성을 갖춘 생분해성 엘라스토머와 무기 전자소자(실리콘·마그네슘 등 금속·광물 유래 원소를 기반으로 만든 전자 부품)를 통합해 구동 후 산업용 퇴비 환경에서 완전히 분해되는 소프트 로봇 플랫폼을 개발했다.
엘라스토머(Elastomer)는 고무(Eraser)와 고분자(Polymer)의 합성어로, 고무처럼 탄성이 뛰어나 외부에 힘을 가해 잡아당기면 많이 늘어났다가 힘을 제거하면 원래 상태로 되돌아가는 성질을 가진 고분자 재료다.
연구팀은 고내구성 생분해 엘라스토머(PGS), 생분해 접착제(PBTPA), 그리고 마그네슘·실리콘 등 기반의 생분해 무기 전자소자를 통합했다. 이를 통해, 낮은 히스테리시스(응답 지연 현상)와 우수한 복원력을 바탕으로 100만회 이상 안정적인 반복 구동이 가능한 고내구성 소프트 로봇 손가락과 다중 감각 전자 시스템을 구현했다.
로봇 전체 시스템을 산업용 퇴비 환경에 노출했을 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 있다"고 말했다.
kjunho@yna.co.kr
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