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꽁 머니 카지노학교 유기나노공학과 위정재 교수팀은 다중임무를 수행할 수 있는 초소형 자성 로봇 군집을 개발했다고 26일 밝혔다.

군집 로봇은 여러 로봇이 협력 행동을 통해 군집 지능을 발휘하며 복잡한 임무를 해결하는 기술로 주목받고 있다. 이 군집 지능은 드론의 편대 비행처럼 센서 기반 무선 통신을 통해 확장될 수 있다. 그러나 초소형 로봇은 크기와 배터리, 센서 제약으로 인해 집단 제어에 어려움이 있다. 이를 해결하려면 초소형 로봇들이 전통적인 센서 없이도 개체 간 상호작용을 할 수 있어야 하며, 작은 운동 에너지로 환경을 극복할 수 있어야 한다.

위정재 교수팀은 이러한 한계를 극복하기 위해 로봇 간 자기적 상호작용을 활용한 혁신적인 해결책을 제시했다. 연구팀은 자기적 비등방성을 가진 직육면체 형태의 초소형 로봇을 대량 생산하는 기술을 개발하고, 로봇의 자화 프로파일을 설계하여 초소형 로봇들이 고유한 구조를 형성할 수 있도록 했다. 이 방식으로, 로봇들은 외부 힘에도 구조를 유지하며 다양한 임무를 수행할 수 있게 됐다.

초소형 자성 로봇들은 자성적 조합을 통해 높은 종횡비, 높은 밀집도, 높은 강성 등의 다양한 구조로 스스로 조립되었으며, 각 임무 환경에 적합한 기능을 발휘했다. 특히, 높은 종횡비 구조는 장애물 넘기 작업에서 효율적이었고, 높은 밀집도 구조는 수중 및 지상 화물 운반에서 뛰어난 성과를 보였다. 또한, 높은 강성을 가진 구조는 액체 금속의 형태 변환이나 혈관 막힘 해소 작업에서도 우수한 성과를 나타냈다.

자성 로봇 군집의 대량 생산은 단일 마이크로어레이 몰드를 활용해 수백 개의 동일한 형태의 초소형 로봇을 동시에 제작 및 자기적 프로파일을 설계하여 시간 및 비용 효율성을 극대화했고, 이렇게 제작된 자성 군집 로봇은 외부 자기장에 의한 상호작용으로 자율적 조직화되어 다중임무를 수행할 수 있게 됐다.

위정재 교수는 “학생들의 오랜 노력의 결실을 해당 논문으로 보게 되어 기쁘다”며 “계속 정진하여 미래에는 마이크로로봇이 실제 현장에서 사용되기를 기대한다”고 전했다.

한국 연구재단과 AOARD의 지원을 받아 진행된 이번 연구 결과는 Cell Press의 국제 저명 학술지인 「Device」에 2024년 12월 18일 게재됐다. 해당 논문 「Magnetic Swarm Intelligence of Mass-Produced, Programmable Microrobot Assemblies for Versatile Task Execution」은 꽁 머니 카지노 유기나노공학과 양기준 석박통합과정생이 1저자, 원수경 박사가 공동 1저자로 참여하고, 위정재 교수가 교신저자로 참여했다.