새로운 형태의 로봇을 만들 수 있는 3D 프린터



3D 인쇄로 좀 더 사람과 비슷한 안드로이드 로봇을 만들 수 있습니까?

‘인간’에 대한 도전

지금까지 로봇이라고 하면 단단한 몸체를 갖고 있고 인체의 연한 조직보다 몇 배는 더 단단하고 강한 소재로 만들어졌기 때문에 전체적인 형태 이외에는 인간과 닮은 부분이 없었습니다. 브리스톨의 University of West England의 연구원인 Peter Walters와 David McGoran은 현재 이러한 사실을 바꾸기 위한 연구를 진행하고 있습니다



Peter Walters와 David McGoran

3D 인쇄로 좀 더 사람과 비슷한 안드로이드 로봇을 만들 수 있습니까?” frameborder=”0″ allowfullscreen>[/caption[/caption]이 대학 정밀인쇄연구센터의 3D 인쇄 연구실에서 연구 중인 이 두 사람은 문어나 해파리에서 볼 수 있는 촉수의 움직임과 기능을 닮은 ‘인공 근육’을 만들고 있습니다. 이 인공 근육은 전류에 의해 가열될 때 수축하는 형상 기억 합금(Shape Memory Alloy) 소재(바이오메탈)로 만들어집니다. 3D 인쇄 촉수 팔 안에 바이오메탈 와이어가 삽입되어 자극이 전달되면 다양한 방향으로 움직일 수 있습니다.

왜 3D 인쇄인가?

3D 인쇄는 복잡한 모양도 만들 수 있고 그 안에 바이오메탈 와이어를 넣을 수 있는 구멍을 낼 수도 있는데, 기존의 실리콘 성형으로는 거의 불가능한 일입니다. 이제 촉수를 3D로 직접 인쇄할 수 있게 되면서, 성형 절차를 완전히 생략해 디자인 반복 속도를 높이고, 촉수 구조 또한 손쉽게 변경할 수 있으며, 값 비싼 성형 도구를 새로 구입할 필요도 없어집니다.

이 사진에 나와있는 촉수는 모두 Objet 3D 프린터로 만든 것으로 동일한 구조 내에서 강성 재료와 고무 같은 재료를 함께 3D로 인쇄할 수 있는 세계 유일의 기술입니다. Objet으로 인쇄한 부분은 파란색 부분입니다. 이것은 실제로 Objet TangoPlus™의 투명 고무 소재로 만든 것인데 3D 인쇄와 세척 후 파란색으로 염색한 것입니다.

다음 단계: 3D 인쇄 안드로이드?

처음으로 ‘로보틱스(Robotics)’라는 용어를 사용한 것은 1941년에 SF 작가 Isaac Asimov입니다. 역사상 가장 인기 있는 작가 중 한 명으로 ‘Robot and Foundation’ 시리즈는 어린 시절 저의 상상력을 자극했습니다. 이 소설의 주요 캐릭터 중에 ‘Daneel Olivaw’라고 하는 인간과 비슷한 로봇이 있었는데 이 로봇은 인류를 구원하고 우주에 ‘은하 왕국(Galactic Empire)’을 세우는 것을 도와주는 캐릭터였습니다. Daneel은 아주 세밀한 부분까지 인간과 닮았으며 합성 피부를 갖고 있었는데, Asimov는 이것은 “와이어와 강철”이라고 설명했습니다.

3D 인쇄와 바이오메탈 기술이 좀 더 발전한다면, 복수 재료 3D 인쇄를 이용해 실제로 작동하는 안드로이드를 만드는 날도 머지 않을 것입니다. 이러한 시스템이 있다면 디자이너는 강성 3D 인쇄 골과 관절을 자연스럽게 3D 인쇄 연성 조직에 연결할 수 있을 것입니다. 모든 요소가 안에서 복잡하면서도 정밀하게 사방으로 뻗어 있는 바이오메탈 신경과 힘줄에 의해 움직이게 됩니다.

다음 단계는 무엇일까요? 아마도 인간과 닮은 로봇들이 우주로 가서 화성을 지구처럼 만들어 인간이 살 수 있는 공간으로 만들지 않을까요?



바이오메탈과 Objet 3D 인쇄 가요성 소재로 만든 기능성 촉수

3D 인쇄 촉수 연구에 대한 자세한 내용은 IS&T Digital Fabrication 2011에 실린 Peter Walters와 David McGoran의 논문을 참조하십시오.

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