짚신벌레처럼 움직이는 섬모 마이크로 로봇 개발

↑ DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수(왼쪽)와 DGIST 로봇공학전공 김상원 박사과정 학생

국내 연구팀이 섬모를 이용해 움직이는 짚신벌레를 모방한 ‘섬모 마이크로로봇’을 개발했다. 약물 및 세포 전달에 사용할 수 있을 것으로 기대된다.
DGIST 로봇공학전공 최홍수 교수 연구팀은 짚신벌레의 섬모운동을 모방한 새로운 섬모 마이크로로봇을 개발했다.
미생물이 유영하는 마이크로 유체 환경은 인체의 내부 유체처럼 점성이 매우 높은 환경이다. 사람과 같은 큰 동물이 수영할 때 활용하는 관성 기반의 대칭적 노젓기 운동 같은 유영법으론 추진력을 얻기 힘들다. 이로 인해 미생물은 나사선 추진운동, 섬모의 비대칭 왕복운동 등 추진법을 활용해 점성이 높은 환경에서 이동한다.
나사선 추진운동 등을 적용한 마이크로로봇은 스위스, 네덜란드, 미국 연구팀 등이 만들어냈지만 섬모운동을 활용한 로봇은 개발된 적이 없었다. 다수의 섬모가 달린 미세구조물을 만들기 어려운데다 이를 비대칭적으로 구현하는 것도 쉽지 않았기 때문이다.
최 교수 연구팀은 3차원 레이저 공정 기술 및 정밀 금속 코팅을 이용해 광경화성폴리머소재에 니켈과 티타늄을 코팅한 섬모 마이크로로봇을 만들어냈다. 이 로봇은 자기장을 이용한 실험에서도 방향전환이 자유롭다. 점성이 높은 체내 환경에서 지금까지 개발된 마이크로로봇보다 많은 양의 약물 혹은 세포를 목표지점까지 전달할 수 있을 것으로 기대된다. 연구성과는 네이처의 자매지 ‘사이언티픽 리포트’에 지난달 29일 게재됐다.
최 교수는 “체내에서 효율적으로 움직이고 작동할 수 있는 마이크로로봇을 꾸준히 연구해 약물 및 세포 전달, 체내 비침습적 수술 등에 활용할 수 있도록 지속적으로 노력하겠다”고 말했다.
[이영욱 기자]