(대전=국제뉴스) 이규성 기자 = KAIST 연구진이 로봇이 환경에 따라 스스로 접고 펼 수 있는 ‘실시간 프로그래머블 로봇 시트(field-programmable robotic folding sheet)’ 원천 기술을 개발했다. 종이처럼 얇고 유연한 이 로봇 시트는 다양한 형상으로 실시간 변형이 가능해 자율 로봇, 우주 탐사, 구조 활동 등 다양한 분야에서 활용이 기대된다.

KAIST 기계공학과 김정 교수와 박인규 교수 공동연구팀은 사용자의 명령에 따라 접힘 위치와 방향, 강도를 실시간으로 조절할 수 있는 로봇 소재 및 제어기술을 세계 최초로 개발했다고 6일 밝혔다.

이번 기술은 접힘 메커니즘에 ‘필드 프로그래밍’ 개념을 도입한 것으로, 기존처럼 접는 구조를 사전에 고정 설계하는 방식이 아닌, 현장에서 바로 프로그래밍해 다양한 동작을 구현할 수 있는 것이 핵심이다.

연구팀이 개발한 로봇 시트는 고분자 기판 내에 내장된 미세 금속 저항 네트워크를 기반으로 작동한다. 각 금속 저항은 히터이자 온도 센서 역할을 동시에 수행해 외부 장치 없이도 접힘 상태를 스스로 감지하고 제어할 수 있다.

또한 유전 알고리즘과 심층 신경망(DNN)을 결합한 소프트웨어를 통해 사용자가 접힘을 입력하면, 시트는 가열·냉각을 반복하며 자동으로 정확한 형상을 구현한다. 온도 분포에 대한 폐루프 제어 기술을 통해 정밀성을 높였고, 열변형의 느린 반응 속도 문제도 개선했다.

실제 적용 사례로 연구팀은 한 장의 로봇 시트를 이용해 물체에 맞춰 파지 전략을 바꾸는 적응형 그리퍼(로봇 손)를 구현했으며, 같은 소재로 걷거나 기어가는 생체모방 이동 기술도 시연했다. 이는 재설계 없이 다양한 동작을 한 장으로 구현할 수 있다는 점에서 로봇 기능성에 큰 전환점을 제시한다.

김정 교수는 “이번 연구는 형상 자체가 지능이 되는 ‘형상 지능(morphological intelligence)’ 구현에 한 발 다가간 사례”라며 “재난 구조, 의료 보조, 우주 탐사 등 고난이도 환경에서 활용 가능한 차세대 피지컬 AI 플랫폼으로 발전시킬 계획”이라고 밝혔다.

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