'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. 송언석, 대전 찾아 허태정 맹폭…“발가락·논문 논란 해명 못해”
  2. 한남대, 모두의 창업 지원접수 전국 대학 1위
  3. [결혼]우애자 전 대전시의원 자혼
  4. [현장취재]개교 127주년 호수돈여고총동문회 정기총회
  5. ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주
  1. [현장취재]대전크리스찬리더스클럽 월례예배
  2. '대전원명학교 배구부' 전국장애학생체육대회 8연패 … 모든 세트 승리
  3. 부모의 자살시도에 가까스로 살아남은 아이…검찰, 친권박탈 신청 예고
  4. 대전 신탄진 정비소 차량 돌진 사고… 2명 부상 병원이송
  5. 김종민 의원, '조상호 후보' 지원 사격… 민주당과 접점 찾는다

헤드라인 뉴스


단양 곳곳이 영화 세트장으로…영상 촬영 이어지며 관광도시 기대감

단양 곳곳이 영화 세트장으로…영상 촬영 이어지며 관광도시 기대감

충북 단양군 일대가 최근 영화와 영상 콘텐츠 촬영으로 활기를 띠고 있다. 관광 명소뿐 아니라 읍내 골목과 시장, 행정기관 주변까지 카메라가 들어서면서 지역 전체가 하나의 촬영 무대로 변하고 있다. 군에 따르면 이달 들어 단양읍 시가지와 관광지 일원에서 영화와 영상 콘텐츠 촬영이 잇따라 진행되고 있다. 단양 클레이사격장과 매포읍사무소, 단양구경시장 등 생활 밀착형 공간들도 주요 촬영 장소로 활용되고 있다. 가장 관심을 모으는 작품은 영화 '엄마가 매일'이다. 이 영화는 지방 양조장을 운영하는 어머니와 도시 생활에 지친 딸이 고향에서..

“전 오히려 돈 잃을 생각하고 갑니다” KLPGA 프로의 충격적인 내기 비결
“전 오히려 돈 잃을 생각하고 갑니다” KLPGA 프로의 충격적인 내기 비결

골프 애호가들에게 ‘내기 골프’는 양날의 검과 같다고 합니다. 적당한 긴장감은 경기에 재미를 더하지만, 판이 커지는 ‘배판’ 상황이 오면 평정심을 잃고 무너지는 경우가 허다하죠. 심장이 요동치고 스코어가 엉망이 되는 위기의 순간, 어떻게 해야 내 돈과 스코어를 모두 지킬 수 있을까? KLPGA 프로 골퍼 박현경, 심보현, 엄민지 프로가 그 비결을 공개했습니다. 중도일보와 박현경골프아카데미가 함께하는 골프토크!! 구독과 좋아요는 영상제작에 큰 힘이 됩니다.금상진 기자프로들은 내기 골프 할 때 돈을 잃을 생각하고 친다? AI생성이미지

대전 백화점 빅3, 주말 내 소비자 겨냥한 마케팅 `활발`
대전 백화점 빅3, 주말 내 소비자 겨냥한 마케팅 '활발'

대전 백화점들이 주말 다양한 프로모션과 혜택으로 고객몰이에 한창이다. 대전신세계 Art & Science는 6월 11일까지 6층 아트테라스에서는 트랜스포밍 빈백 소파로 유명한 '요기보' 팝업을 연다. 트랜스포밍 빈백 소파는 사용자의 움직임에 따라 의자, 리클라이너, 침대, 소파 형태로 자연스럽게 변형돼 몸의 중압감을 낮추는 특징이 있다. 이번 팝업에서는 전 품목 10% 할인에 5% 추가 할인을 더하고, 요기보 메이트(인행) 15% 할인, 30만원 이상 구매 시 뽑기코인 1개 증정, 어린이 동반 고객 요기보 풍선 증정 등 푸짐한 팝업..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주 ‘바쁘다 바빠’…선거운동 앞두고 유세차량 제작 분주

  • 전국동시 지방선거 대비 대테러 합동훈련 전국동시 지방선거 대비 대테러 합동훈련

  • 오늘은 내가 대전시의원…‘의정활동 체험 재미있어요’ 오늘은 내가 대전시의원…‘의정활동 체험 재미있어요’

  • ‘딸과 함께 후보자 등록’ ‘딸과 함께 후보자 등록’