미래 유망 기술, Soft Robotics 란?

 

Soft Robotics란 전통적인 로봇의 한계를 극복하기 위한 대표적인 분야다. Soft Robots는 기존의 로봇과 달리 유연하고 (flexible & compliant) 실제 생물과 유사한 움직임 등을 보일 수 있다. 실험실, 공장, 물류창고 등의 통제된 환경하에서 우수하게 작동하는 기존의 로봇들은 더 섬세하고, 복잡하며, 환경 통제가 어려운 상황하에서는 여전히 인간의 능력을 따라오기가 힘들다. 이와 달리 Soft Robot은 실제 자연환경에서 임무를 수행하기에 적합하다.

 

이러한 Soft Robotics의 발전을 위해 수많은 연구가 활발히 진행 중이다. 새로운 형태와 원리를 이용한 센서와 엑츄에이터, 그리고 그 것들의 성능을 높이는 것에 관한 논문들이 쏟아져 나오고 있다. 이러한 연구성과들은 Robotics를 떠나 그 자체로도 큰 의미를 가진다. 특히 센서의 경우, 인공지능 실용화 시대를 맞아 그 효용성이 크다. 더 정확한 데이터를 더 많이 수집할수록 더욱 정밀하고 이로운 판단과 예측을 행할 수 있다.

 

대표적인 이슈로는 전자피부 (Electronic skins; e-skins)기술이 있다. Soft Robots 설계 시 e-skins를 적용하여 마치 사람과 동물이 피부를 통해 정교한 정보 수집이 가능하듯이 로봇을 설계하기 위함이다. e-skins 분야는 strain, shear, 온도, 압력, 화학성분 등 다양한 정보를 수집하는 방안, 이렇게 수집된 정보를 효율적으로 처리하기 위한 방안 등 여러 방면에서 연구가 활발히 진행되고 있다. 더욱 발전된 촉각 센서 시스템 설계 및 적용을 통해 물체의 형태를 감지하거나, 물체를 집고, 나아가 우수한 Feedback control 등을 수행할 수 있다.

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Soft Robotics와 다양한 센서 및 엑츄에이터의 발전은 로봇을 공장을 넘어서 일상 사회 속으로 깊숙히 침투시킬 수 있는 핵심 열쇠라고 생각한다. 이는 인간과 로봇의 협업이 더욱 자연스럽고 긴밀하게 이루어지게 할 것이다. 또한 숲, 바다를 비롯한 외부 자연 환경부터 우리 몸 속 혈관에 이르기까지 거의 모든 곳에서 로봇을 활용하여 인간의 한계를 뛰어넘을 수 있게 할 수 있을 것이다.

 

기업 입장에서 Soft Robotics는 아직은 본격적인 실용화를 하기에는 커다란 메리트가 없다고 생각된다. 제조, 활용 등에 걸쳐 많은 부분이 아직 연구 단계이기 때문이다. 그러나 인쇄전자를 비롯한 대량생산에 필요한 기술들이 활발히 연구 중이고 (최근의 연구는 soft robots의 디자인과 제작, 그리고 머신러닝을 적용하여 soft robots의 인지능력을 향상시키는 방안에 관심을 두는 추세다), 라스트마일 배달 로봇을 비롯하여 각종 서비스 로봇의 시장이 급격히 커짐에 따라 신기술을 적용할 수 있는 기회가 늘어나고 있다. 뿐만 아니라 산업용 로봇은 물론, 드론, 자율주행차, 심지어 의료, 의류에 이르기까지 Soft Robotics와 연관된 신기술은 그 활용가능성이 무궁무진하다. 개인 입장에서 이에 관한 기술적 지식을 이해하고 새로운 이슈를 꾸준히 트랙킹한다면 머지않은 미래에 고용, 투자, 사업 등의 다양한 방면에서 기회를 얻을 수 있을 것이다. 특히 학생이라면 현재 2020년, 로보틱스(기계, 전자, 소프트웨어)와 더불어 생물학 지식을 갖춤으로 Soft Robotics의 전문가가 되는 길을 선택하는 방법을 고려해봐도 좋을 것이다.

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Electronic skins and machine learning for intelligent soft robots

Science Robotics

10.1126/scirobotics.aaz9239

22 Apr 2020

 

Soft Robotics, 특히 Electronic skins에 관한 현재까지의 연구 및 트렌드, 그리고 전망을 간단히 제시

 

 

 

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