도쿄대, 로봇 골조직에 근육조직 접합기술 개발

기사입력 : 2018-06-06 02:10:00
center
(사진=도쿄대학 산업기술 연구소 홈페이지) 근육을 부착한 로봇 손가락이 반지를 집어올리고 있다.
[마켓뉴스 조수연 기자]
일본 도쿄대학교 연구진들이 살아있는 근육 조직을 로봇을 로봇 골조직에 접합하는 기술을 개발했다.

뉴아틀라스에 따르면 도쿄대 산업기술연구소 연구진은 근원세포 혹은 근육 전구체 세포를 포함한 하이드로겔 판에서 조직접합 연구를 시작했다. 이 판은 골격 정점에 부착되고, 근육이 섬유처럼 자라도록 모양이 잡혔다. 전극이 근육수축을 자극하기 위해 부착됐다.

근육조직 접합을 통해 로봇이 움직이고, 연골을 이용해서 손가락을 구부린다. 과거 연구에서 인공 근육은 빨리 소모·축소된다는 것이 밝혀졌다. 그러나 연구진은 이 현상을 역으로 재구성해 두 근육이 같은 목적을 다른 방식으로 달성할 수 있게 재설계했다. 예를 들어 한쪽 근육이 사지를 끌어당기면 다른 근육이 동일한 방향으로 확장하고 밀어내는 방식이다.

쇼지 타케우치 도쿄대 연구원은 "제작한 근육은 한쪽이 수축하면 한쪽은 이완하는 길항쌍(antagonistic pair) 근육으로 로봇에 이용된다"며 "두 근육이 서로 상반되는 힘을 가해 수축와 악화를 억제했다"고 설명했다.

이 설계를 테스트하기 위해 연구진은 전기자극을 가하면 90도까지 굴절이 가능한 로봇 손가락을 제작했다. 이들 로봇 중 하나는 스스로 반지를 집어들어 옮겼고, 다른 두 로봇은 사각형 액자를 집어들었다. 길항설계(antagonistic design)로 근육은 1주일 이상 기능저하 없이 작동이 가능하다.

유야 모리모토 연구원은 "이번 연구는 근육 근항설계를 이용해 인간 손가락 움직임을 로봇에서 실현할 수 있는 가능성을 보여줬다"며 "더 많은 근육을 결합하면 정교한 근육 상호작용을 통해 손과 팔 등 다른 신체부위의 움직임을 구현할 수 있다"고 덧붙였다.

살아있는 근육 조직을 로봇을 로봇 골조직에 접합하는 기술에 대한 연구는 국제학술지 사이언스 로보틱스에 실렸다.

조수연 기자 news@
마켓뉴스는 공정하고 정확한 뉴스 전달을 위해 노력하며,
독자는 제공 뉴스에 대해 정정 반론 추후 보도를 요청할 권리가 있습니다.
메일 : news@marketnews.co.kr
<저작권자 © 마켓뉴스, 무단 전재 및 재배포 금지>