[사이언스 21](92)종이 로봇

잠자리나 나비처럼 가볍고 유연하게 움직이는 로봇을 만들 수는 없을까? 이러한 로봇을 만들기 위해 최근 활발하게 연구되는 분야가 ‘전기작동종이’다.

인하대학교 김재환 교수는 이 분야의 세계적인 권위자로, 종이에 전기자극을 주면 부르르 떨리게 된다는 사실에 착안해 연구를 진행했다. 그 결과 종이를 떨게 하는 압전효과와 종이 내부의 이온전이현상을 수치로 계산할 수 있는 단계까지 기술을 발전시켰으며, 이로써 잠자리처럼 가볍게 나는 비행기로봇, 초소형 벌레로봇, 초경량 우주 구조물 등의 개발 가능성이 열렸다.

종이의 움직임을 완전히 이해하고 거기에 덧붙여 동력과 무게의 문제를 해결한다면 머지않아 잠자리처럼 유연하게 움직이는 종이로봇을 만들어 우주로 내보낼 수 있게 될 것이라고 전문가들은 말하고 있다. 실제로 김 교수는 미항공우주국(NASA)과 공동으로, 회로와 얇은 안테나만을 붙여 종이의 무게를 극도로 줄인 ‘전기작동종이’를 연구하고 있다. 동력 문제는 전파로 해결될 수 있을 것으로 보이는데, 우주의 종이로봇이 무거운 배터리를 탑재하지 않고도 10∼20㎓의 전파를 수신하는 것만으로 이동하는 데 필요한 동력과 수집된 정보를 되돌려 보내는 데 필요한 동력을 얻는 방법을 연구하고 있다.

현재 종이로봇에 대한 연구는 탄소나노튜브, 전도성 고분자 등 다양한 재료를 섞어서 종이 위에 입히는 등 여러 가지 방법으로 진행되고 있다. 그러나 종이로봇의 개발에는 종이의 전기적 특성에 대한 완벽한 이해, 습도에 민감한 종이의 특성 해결 등 아직까지는 해결해야 할 문제가 많이 남아있다.