[뉴시안=송범선 기자] 생물처럼 유연하게 움직이는 로봇이 나올 전망이다.

일반적으로 로봇이라고 하면, 딱딱하게 움직이는 로봇을 떠올린다.

이에 딱딱한 춤을 의미하는 '로봇춤'이라는 신조어까지 나왔다.

그러나 이것도 옛말이 될 것으로 예측된다.

잘 휘어지면서 유연하게 움직이는 인공감각 신경이 개발됐기 때문이다.

이 신경은 플렉서블 유기 소자를 이용해 생물의 촉각 신경을 모사한다.

1일 이태우 서울대 공대 재료공학부 교수와 제난 바오 스탠포드 대학교 교수 공동 연구팀이 인공감각 신경을 개발했다고 밝혔다.

이태우 교수는 "이 기술은 생체 모사 및 뉴로모픽 전자 소자 기술의 새로운 패러다임으로 자리매김할 것으로 기대된다"고 언급했다.

이 교수팀은 개발한 신경을 이용해 움직이지 않았던 곤충의 다리를 제어하고, 시각 장애인용 점자 정보를 처리하는 것에 성공했다.

이 연구 성과는 세계 최고 수준의 국제학술지 '사이언스(Science)'에 이날 게재됐다.

기존의 디지털 컴퓨터는 복잡한 실생활 문제(시각 정보 처리, 음성 처리, 촉각 처리, 로봇 움직임 제어)를 해결하는데 한계가 있었다.

반면, 생물학적 신경계는 이러한 실생활 문제를 효율적으로 해결할 수 있다.

이에 영감을 받은 과학자와 공학자들은 뉴로모픽(neuromorphic) 컴퓨터, 생체 모사 센서, 로봇 제어, 보철기관에 대해 주로 분리해서 연구해왔다. 

그러나 이들의 연구 방식은 전통적인 디지털 컴퓨터에서 소프트웨어로 구현한다.

이 때문에 전력 소모나 비용, 특성 조절 등에서 한계를 보였다. 

또 각각의 인공 감각 기관에서 시그널을 받아 전송하고 가공할 수 있는 인공 신경에 대한 연구의 필요성이 대두되고 있었다.

이에 연구팀은 플렉서블한 유기 소자를 이용해 생물학적 촉각 신경의 동작 원리를 모사하는 인공 촉각 신경을 구현했다. 

이 기술은 여러 활동 전위들이 모여 인공 시냅스를 자극하게 된다.

이로써 물체의 울퉁불퉁함, 물체 움직임 방향, 시각 장애인용 점자 정보를 처리한다. 

나아가 움직이지 못하는 곤충의 다리에 있는 생물학적 운동 신경과 인공 촉각 신경을 연결해 움직임을 제어했다.

이에 연구팀은 생체 신경의 기능이나 신호처리 방식을 직접적으로 모사할 수 있는 유기 소자를 이용했다.

이 기술을 사용하면 생체 신경 모사 시스템의 설계를 간단하게 하거나 전력 소모를 줄일 수 있다. 

또 유기 소자는 화학적으로 특성을 조절하기 용이하다.

여기에 인쇄 공정과 호환이 가능해 대면적 시스템을 저가에 만들 수 있다.

플렉서블한 특성 덕분에 생물체처럼 유연하게 만들 수 있다는 장점을 가진다.

이태우 교수는 "향후 생물체와 같이 행동하는 로봇을 개발하거나 생물체와 호환성이 높은 생체모사 장치 및 신경 보철 등을 개발할 것이다"고 말했다.

이 기술은 신경 일부분에 장애가 있는 사람들을 위한 보철장치 개발 등에 새로운 이정표로 자리잡을 전망이다.