과학자들이 SF영화 터미네이터2 ‘심판의 날’에 등장하는 휴머노이드 로봇 T-1000처럼 액체상태와 금속상태를 자유자재로 오갈 수 있는 ‘형태변형(shape shifting) 로봇’을 개발하는데 성공했다. 레고 블록을 닮은 작은 로봇이 액체로 변해 감옥 창살 사이를 통과한 뒤 다시 원래 모습으로 돌아오는 영상은 영화 터미네이터2를 연상시킨다.
유로뉴스, 사이언스 얼럿 등은 최근 홍콩중문대학 연구팀이 ‘갈륨(Ga)’을 이용해 만든 레고를 닮은 휴머노이드 로봇이 스스로 액체로 변해 철창 사이로 빠져나온 뒤 다시 원래 형태로 돌아가는데 성공했다고 보도했다.
과학자들은 이 로봇이 장애물 코스를 통과해 필요한 물질을 운반하는 실험에도 성공했다고 밝혔다. 이외에도 해자 등 장애물을 통과하고 심지어 둘로 쪼개져 장애물을 통과한 뒤 다시 합쳐지도록 하는 실험에도 성공했다.
해삼에서 영감을 얻어 제작된 로봇은 액체 또는 고체 가운데 한쪽 형태로만 제작이 가능하던 로봇의 한계를 극복할 것으로 보인다. 또 전자 조립, 의학 분야 등에서 잠재적 활용가치가 클 것으로 예상하고 있다.
홍콩중문대학 공학자 청풍판은 “액체와 고체 상태를 전환할 수 있는 로봇은 훨씬 많은 기능을 수행할 수 있다”고 말했다.
청풍판과 그의 동료가 이끄는 연구팀은 딱딱한 형태와 부드러운 형태 각각의 단점을 보완하기 위한 방안을 찾기 위해 노력했고, 자기 피부나 신체를 변형시킬 수 있는 해삼, 문어 등에 먼저 눈을 돌렸다.
이와 유사한 로봇을 만들기 위해 연구팀은 주위 온도에 따라 고체와 액체 상태를 오갈 수 있는 독성 없는 물질을 찾아냈다.
표준압 상태에서 섭씨 29.76도에 녹는 부드러운 금속인 갈륨이었다. 갈륨의 용해점은 인간 평균 체온보다도 몇 도 낮기 때문에 손으로 쥐기만 해도 녹는다.
과학자들은 갈륨 망(matrix)에 자석 성분(磁粉)을 섞어 ‘자기활성 고체-액체 형태전환 기계’를 만들어냈다.
관련 논문의 수석저자인 카네기 멜론 대학 기계공학자 카멜 마지디는 “자석 소립자는 두 가지 역할을 하는데, 자기장 변화에 따라 물질이 형태를 바꾸도록 하고, 로봇이 자기장에 반응해 움직이도록 하는 것”이라고 설명했다.
아울러 그는 “다음 단계는 이 로봇이 생의학 분야에서 어떻게 활용될 수 있는지 연구하는 것”이라며 “공개된 영상은 형태변형로봇의 개념을 보여주기 위해 딱 한 번 만들어 본 것”이라고 말했다.
연구 논문은 과학잡지 매터(Matter)에 게재됐다.
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