KIST, 문어처럼 색 바꾸고 움직이는 로봇 '옥토이드' 개발...국방·의료·탐사 분야 응용 기대

우리 연구진이 자연 속 생물을 본뜬 '소프트 로봇' 기술을 개발했다. 순식간에 몸 색깔·질감을 바꾸며 주변 환경에 녹아들고, 부드럽게 다리를 휘어 이동하거나 사냥감을 낚아채는 '자연의 변신 로봇' 문어를 완벽하게 모사했다.

한국과학기술연구원(KIST·원장 오상록)은 김대윤 기능성복합소재연구센터 책임연구원팀이 문어의 위장·움직임에서 영감을 받아 색과 형태를 자유자재로 바꾸는 소프트 로봇 '옥토이드(OCTOID)'를 개발했다고 16일 밝혔다. 옥토이드는 단순히 구부러지거나 늘어나는 수준을 넘어 전기 자극에 따라 색을 바꾸며 주변 환경에 맞춰 움직이고 물체를 잡는 기능 통합형 소프트 로봇이다.

핵심 재료로 광결정 고분자를 개발했다. 이 소재의 나선형 분자 배열과 고분자 네트워크 구조를 정밀하게 조절해, 실제 문어 다리처럼 부드럽고 유연한 움직임과 색 변화가 동시에 가능한 구조를 구현했다.

전기 신호를 가하면 소재 표면이 미세하게 수축·팽창하며 푸른색-녹색-적색으로 연속적인 색 변화를 보인다. 또 비대칭 구조 변화를 통해 휘거나 펴지는 동작을 수행한다. 옥토이드는 이 과정을 통해 실제 문어처럼 위장, 이동, 포획의 세 가지 기능을 하나의 시스템으로 동시 수행할 수 있다.

옥토이드는 그 자체로 생체 모사 소프트 로봇 기술의 새로운 가능성을 보여준다. 특히 위장, 이동, 포획 기능이 합쳐진 '트리플 인 원(triple-in-one)' 시스템은 향후 환경 적응형 탐사용 로봇, 심해 구조 및 해양 생태 모니터링 장비, 재활 및 의료용 촉각 보조 로봇, 방산 및 은폐 기술 응용 시스템 등 다양한 분야로의 확장이 기대된다.

김대윤 책임연구원은 “향후 이번 기술을 자기 인지, 인지 반사, 학습형 소프트 로봇 등 지능형 소프트 머신 개발로 확장하는 것이 목표”라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 지원을 받아 소재글로벌영커넥트사업과 나노커넥트사업으로 수행됐다. 연구성과는 국제 학술지 어드밴스드 펑셔녈 머터리얼즈 최신 호에 게재됐다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com