생체모방 소프트 로봇 기술동향
1. 서론
오랜 시간에 걸쳐 환경 변화에 적응하며 진화해 온 자연의 복잡하고 정교한 창조물들은 다양한 분야에서 깊은 영감의 원천이 되었다. 특히, 비정형 환경에서 주요 응용성을 가진 소프트 로봇 분야에서 생체 모방 기술은 주요 이정표를 세우는데 상당한 도움을 주었다 (그림 1). 예를 들어, 뱀, 벌레, 자벌레, 물고기, 두족류, 해파리 등에서 영감을 받은 소프트 로봇은 변형 가능하며 주변 환경과 상호작용 가능한 소프트 로봇만의 가치를 확립한다 [1]. 소프트 로봇은 의료 및 군사 분야를 위한 웨어러블 및 대화형 로봇, 구조화되지 않은 지형에서 수색 및 구조 임무를 위한 적응형 로봇, 탐사를 위한 수중 및 비행 로봇 등의 분야에서 활용 가능성이 크다 [1,2].
본 보고서는 최근에 발표된 논문을 중심으로 생체모방 소프트 로봇기술의 동향을 살펴보고자 한다. 생체모방 소프트 로봇 분야는 지난 2005년부터 논문 출판 편수가 연평균 ~ 29.8% 로 꾸준히 증가하고 있으며, 관련 인용도 활발히 진행되고 있다 (그림 2) (출처: Web of Science, 검색어: ((((ALL=(soft actuator)) or ALL=(soft robot)) AND (ALL=(biomimetic)) or ALL=(bioinspiration)))). 본 보고서에서 생체모방 소프트 로봇 구현의 필수 단계인 최적 재료 선정, 구동 메커니즘 확립, 창조적 설계 이행에 대해 다룬 후 (그림 3), 소프트 로봇의 기존 이슈와 미래 잠재력에 대해 다루고자 한다.