- 요약 - 

요약

★ 현재 생체 모방형 로봇 기술은 외형적인 흉내는 내고 있지만, 잠자리, 나비, 바퀴벌레 등과 같이 자연계에 존재하는 복잡/기민하면서도 에너지 효율적인 제어가 불가능함. 이러한 문제를 해결하기 위해서는 새로운 개념의 센서 개발과 함께 AI를 통한 신개념 제어 기술의 개발이 필수적임

★ 생체 모방 로봇 메커니즘 및 구동 기술은 혁신적인 재료와 주로 유연 재료를 이용한 메커니즘의 개발이 활발함. 인공 근육 구동기 기술은 근육의 효율적이고 높은 출력 밀도를 넘어서는 전자기력, 정전기, 공압, 유압, 삼투압 등 다양한 구동력을 이용한 새로운 구동기의 개발이 활발함. 이를 위해 제조공정, 제어 기법이 새롭게 개발되고 있으며 생물의 동적 특성 및 생체 유사 재료의 기계적 특성을 모사하고 있음 시사점 및 정책 제안

★ 현재까지 개발된 생체 모방형 로봇은 제한된 범위 내에서 짧은 시간 단순 동작을 흉내 내는 수준에 그치고 있음. 이는 실제 생체 모방형 로봇의 국방, 의료, 교육, 물류 서비스 등의 애플리케이션 확장에 치명적 제한점으로 작용하고 있음. 이를 해결하기 위한 새로운 개념의 머신러닝 기반의 고정밀도 센싱 기술, AI 알고리즘을 이용한 데이터 활용기술, 저전력 통신 기술, 고효율 배터리 기술 등 다양한 원천기술 개발이 필요함

★ 생물의 외형 모사에 그치지 않고 필수적인 요소 기술로서 인공 근육 구동기 설계 및 제어, 생체 유사 재료를 이용한 설계 및 제작 기술개발을 통해 생체 모사 로봇 기술의 핵심 요소 기술의 파급효과를 극대화할 필요가 있음

1. 생체 모방형 로봇 기술 개요 기술 트렌드

★ 생체 모방형 로봇 기술은 생체와 유사한 유연 재료를 활용한 소프트 로봇 기술의 발전과 함께 인간 친화적 로봇, 생활 밀착형 로봇 및 가정용 로봇과 같은 새로운 시장으로 확산, 발전해 나가고 있음

★ 생체 모방형 로봇 기술은 생체와 유사한 유연 재료를 활용한 소프트 로봇이 중요한 이슈로 대두되고 있으며, 대표적인 차세대 생체 모방형 로봇 기술 트렌드는 다음과 같음

➊ 생체 물성과 유사한 유연한 재료를 이용한 메커니즘 기술

➋ 생물의 근육 특성을 넘어선 인공 근육 구동기 기술

➌ 인간의 피부와 같이 큰 변형 및 내구성을 가진 센서 기술

➍ 인공지능을 기반으로 환경 인식 및 판단 기술 | 그림 1. 소프트 생체 모방 로봇 [1] | | 그림 2. 인공 근육 구동기 [2] | | 그림 3. 인공 피부 [3] |

★ 생체 모방 로봇 기술개발은 생물 조직의 기계적 물성과 유사한 유연 재료 및 지능형 재료를 이용한 설계, 생산 기술과 인공 근육, 피부 센서 등 기존 기계 시스템의 효율, 성능을 넘어서는 요소 기술 개발로 구체화 되고 있음

- (과거) 생물의 움직임, 형상의 모사를 통한 로봇의 기능적 기술개발

- (최근) 유연 재료 기반 메커니즘 설계, 생산 기술, 인공 근육 구동기 기술, 인공 피부 센서 기술 등 혁신적인 로봇 요소 기술 개발