'로봇은 딱딱?' 사람처럼 부드러운 동작 가능해진다

  • 경제/과학
  • 대덕특구

'로봇은 딱딱?' 사람처럼 부드러운 동작 가능해진다

박소정 교수 등 참여 韓美연구진 미세로봇구동기술 개발 '4진수' DNA 염기서열 조작으로 밀고 뒤집기 등 구현

  • 승인 2016-11-06 10:49
  • 신문게재 2016-11-07 13면
  • 최소망 기자최소망 기자
▲ 박소정 교수
▲ 박소정 교수
▲ 심태섭 교수
▲ 심태섭 교수
앞으로는 로봇이 단순히 접고 펴는 딱딱한 동작 외에도 사람처럼 부드러운 움직임을 구현해 낼 수 있을 전망이다.

한미 공동연구진이 자유자재로 형태를 변형시킬 수 있고 원하는 형태로 구동할 수 있는 부드러운 재질의 미세로봇 구동 기술을 개발했다.

6일 한국연구재단(이사장 조무제)에 따르면, 이화여대 박소정·이대연 교수와 미국 펜실베니아대 존 크로커 교수가 공동으로 인공 DNA의 염기서열 정보 등을 이용해 연성재질 미세로봇을 구동할 수 있는 핵심기술을 최초로 개발했다.

연성재질 미세로봇이란 기존의 로봇과 달리 고분자나 나노입자와 같은 유연한 재료로 이루어져 특정 물리적 혹은 화학적 신호에 의해 작동되는 초소형 로봇을 말한다.

연성재질 미세로봇은 전기적 신호뿐만 아니라 다양한 물리적, 화학적 자극에 의해 구동할 수 있는 새로운 개념의 구조제어기술이다.

연구팀은 기존에 미세로봇을 제어하던 온도와 빛 등의 자극과 달리 DNA가 갖는 염기서열 정보에 집중했다.

DNA 염기서열을 이용해 원하는 형태로, 원하는 정보를 입력하고, 복잡하고 다양한 형상을 만들 수 있었다.

연구팀은 DNA가 단일 가닥일 때와 결합 후 이중나선구조를 가질 때 나타나는 DNA 분자 길이에 주목했다.

DNA는 분자길이가 달라지면 물질이 늘어나거나 줄어드는 등 구조변화가 일어날 수 있기 때문이다.

▲ DNA 가닥교환반응에 의한 이중박막 DNA-금나노입자 구조체의 구동기술의 모식도(좌) 및 가닥교환반응에 의해 연속적으로 모양을 변형하는 이중박막 구조체의 모습(우).
▲ DNA 가닥교환반응에 의한 이중박막 DNA-금나노입자 구조체의 구동기술의 모식도(좌) 및 가닥교환반응에 의해 연속적으로 모양을 변형하는 이중박막 구조체의 모습(우).
연구팀은 먼저 염기서열 정보조작을 통해 제작한 DNA를 금 나노입자에 붙이고 DNA 결합을 통해 'DNA-금 나노입자 구조체'를 제작했다. 이 구조는 미리 조작된 염기서열 정보를 갖는 단일 가닥 DNA를 가지고 있어, 정보에 맞는 염기서열을 갖는 DNA와 결합해 이중나선구조를 형성했다.

염기서열 정보 조작은 A, T, G, C 등 4가지 정보로 구성된 DNA를 공학기술을 이용해 ATTGCG, TGCCGAT 등 우리가 원하는 염기서열을 갖도록 합성된 인공 DNA를 만드는 기술이다.

DNA-금나노입자 구조체는 금속입자와 결합하도록 끝자락을 처리해 DNA를 붙인 금나노입자를 준비하고 이 입자들을 DNA의 결합반응을 통해 2차적으로 결합시켜 만든 구조체다.

두 개의 서로 다른 염기서열 정보를 갖는 DNA를 도입해 두 개의 DNA에 의해 원하는 방향으로 제어할 수 있는 미세구조체를 제작했다.

그 결과, 말거나 뒤집는 등의 기계적 작동이 가능했다.

박소정 교수는 “이 연구 성과는 DNA의 염기서열 조작과 반응을 통해 다양한 방식으로 움직이는 나노구조체를 최초로 구현했다”며 “정해진 자극에 따라 복잡한 움직임을 수행할 수 있는 로봇과 같은 나노구조체 제작의 가능성을 열었다”고 설명했다.

논문 제1저자 아주대 심태섭 교수는 “이 연구성과는 0과 1의 2진수로 제어하는 컴퓨터와 달리 A와 T, G, C 등 4진수의 정보를 갖는 DNA를 통해 구동을 제어해 보다 다양하고 복잡한 명령을 내릴 수 있게 된 것”이라며 “앞으로 DNA를 통한 제어기술이 더욱 발전한다면 약물 전달, 혈관 확장 등 복잡하고 까다로운 상황에서도 정교한 구동이 가능한 미세로봇의 제작이 가능해 더욱 다양한 역할 수행이 가능할 것으로 기대된다”고 말했다.

이 연구는 미래창조과학부 기초연구사업으로 미국국립과학재단(NSF) 재료연구과학기술센터의 지원으로 수행됐다.

연구 성과는 지난달 24일 나노기술분야 세계 최고 권위의 학술지인 네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)에 게재됐다.

최소망 기자 somangchoi@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 대전 용문동4구역 재개발 정비구역 지정… 1656세대 공급 계획
  2. 충남대 통합 무산되면 재정 손실만 500억원 이른다
  3. '세종 행정수도법 연내 제정' 28일 국회서 다시 물꼬 튼다
  4. [월화수목 달빛걷기] 가을비 속 갑천 걷는 시민들…2000명 함께한 달빛 아래 낭만
  5. [월화수목 달빛걷기] 우산 쓰고 가족.연인 함께…공연 즐기며 건강도 챙겨
  1. 대전 민주당, 2차 공공기관 이전 대응 본격화
  2. 대전서 스토킹 피해 신고 전 연인 살해 남성 강릉서 체포
  3. 증산도 한연선 종도사(宗道師) 입극(立極) 대천제(大天祭) 봉행
  4. 충남대, 통합 재투표 추진 여부 이번주 발표 …11월 중 구성원 의견 다시 묻나
  5. "현행 교정본부 3대 병목현상, 사회 안전망 구축 구조적 어려워"

헤드라인 뉴스


대전 택시 기본요금 500원 오른다… 11월부터 4800원

대전 택시 기본요금 500원 오른다… 11월부터 4800원

대전 택시 기본요금이 11월 1일부터 4300원에서 4800원으로 500원 오른다. 기본요금이 적용되는 거리는 짧아지고 거리·시간에 따른 추가요금도 조정되면서 실제 이용객이 부담하는 택시비가 늘어날 전망이다. 대전시가 택시 기본요금을 조정하는 것은 2023년 7월 이후 3년 4개월 만이다. 26일 대전시에 따르면 시는 교통위원회와 소비자정책위원회 심의를 거쳐 확정한 택시요금 조정안을 다음 달 1일부터 적용한다. 평균 인상률은 중형택시 11.4%, 모범·대형택시 2.8%다. 이번 조정으로 중형택시 기본요금은 4300원에서 4800원으..

이름 넣자 `가짜 구속영장` 발부… 세종경찰, 해외 피싱조직 검거
이름 넣자 '가짜 구속영장' 발부… 세종경찰, 해외 피싱조직 검거

"등기우편을 확인하라"며 가짜 구속영장을 내민 해외 보이스피싱 조직이 세종 경찰에 붙잡혔다. 세종경찰청 강력마약범죄수사대는 중국·태국·라오스를 거점으로 피해자 68명에게서 약 31억 원을 가로챈 혐의를 받는 조직원 12명을 검거하고 이 가운데 8명을 구속했다고 26일 밝혔다. 경찰은 이들에게 범죄 단체 가입·활동과 통신사기 피해 환급법 위반 혐의를 적용했다. 경찰 조사 결과 이 일당은 2025년 3월부터 2026년 3월까지 해외에서 보이스피싱 범행에 가담한 것으로 보고 있다. 카드사와 법원·검찰·금융감독원 등을 사칭해 피해자들을 속..

㈜중도일보사 김원식 회장·김현수 대표이사 부자(父子) 아너 소사이어티 탄생
㈜중도일보사 김원식 회장·김현수 대표이사 부자(父子) 아너 소사이어티 탄생

아버지와 아들 父子 아너의 대를 잇는 나눔이 관심을 모으고 있다. 화제의 주인공은 바로 김원식 중도일보 회장과 김현수 중도일보 대표이사이다. 대전사회복지공동모금회(회장 유재욱)는 26일 오전 11시 중도일보 회장실에서 김원식 중도일보 회장과 아들 김현수 중도일보 대표이사의 아너 소사이어티 가입식을 개최했했다. 이번 가입은 대전에서 부자(父子) 가 동시에 아너 소사이어티에 가입한 최초의 사례로, 가족이 함께 실천하는 나눔의 의미를 더했다. 이날 김원식 회장과 김현수 대표이사는 각각 1억 원 기부를 약정하며 대전 아너 소사이어티 133..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘울긋불긋’ 대전 도심 ‘울긋불긋’ 대전 도심

  • 수험생들의 꿈을 향한 섬세한 붓 터치 수험생들의 꿈을 향한 섬세한 붓 터치

  • 2026 대전 장애인 취·창업박람회 성료 2026 대전 장애인 취·창업박람회 성료

  • 대전 3대 하천 가을 꽃단지 ‘인기’ 대전 3대 하천 가을 꽃단지 ‘인기’