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[IT뉴스]“사람 손가락처럼 달걀도 척척” 7cm까지 쭉…3D 프린팅으로 만든 ‘로봇 손’

온카뱅크관리자

2026-09-01 08:57:25

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> - KAIST-KIST-서울과기대 공동연구, AI가 최적 ‘소재 레시피’ 찾아 - 1㎏ 물병 들고 달걀·유리병도 안전하게, 소프트로봇·웨어러블 활용 
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 <img alt="3D 프린팅으로 만든 소프트 로봇 손(AI 생성 이미지).[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901085012647bjgy.png" data-org-width="1280" dmcf-mid="xTIpy6hD5t" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901085012647bjgy.png" width="658">
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 3D 프린팅으로 만든 소프트 로봇 손(AI 생성 이미지).[KAIST 제공]
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 [헤럴드경제=구본혁 기자] “깨지기 쉬운 달걀은 부드럽게, 무거운 물병은 단단하게 잡는다.”
 사람 손가락처럼 부드럽게 휘어지면서 물체의 모양과 단단한 정도에 맞춰 잡을 수 있는 ‘로봇 손’을 3D 프린터로 만들 수 있는 기술이 개발됐다.
 KAIST는 기계공학과 이승철 교수 연구팀이 한국과학기술연구원(KIST) 나종범 박사, 서울과학기술대학교 박범수 교수와 공동으로 AI를 활용해 3D 프린팅이 가능하면서도 최대 7cm까지 늘어나는 신축성을 갖는 소재를 개발했다고 1일 밝혔다.
 최근 사람과 직접 접촉하는 소프트 로봇과 웨어러블 기기, 환자의 신체에 맞춘 의료기기 등이 주목받으면서 복잡한 형태로 제작할 수 있으면서도 부드럽고 잘 늘어나는 소재의 중요성이 커지고 있다.
 하지만 두 가지 성능을 동시에 구현하는 것은 쉽지 않았다.
 연구팀은 DLP(Digital Light Processing)는 액체 소재에 빛을 쏴 원하는 모양으로 굳히는 3D 프린팅 기술을 활용했다. 복잡한 구조를 빠르게 제작할 수 있다는 장점이 있지만 소재의 신축성과 강도를 높이면 점도가 높아져 출력하기 어려워진다. 반대로 출력을 쉽게 하기 위해 소재를 묽게 만들면 신축성과 강도가 떨어진다. ‘잘 뽑히면서도 잘 늘어나는 소재’를 찾아내는 것이 핵심 난제였다.
 연구팀은 AI를 활용 다양한 배합의 액체 소재를 굳힌 뒤 얼마나 잘 늘어나고 단단한지, 빛을 받았을 때 얼마나 빨리 굳는지, 얼마나 잘 흐르는지 등을 측정해 소재 배합과 성능을 연결한 데이터를 구축했다.
 특히 실제 프린터에서 잘 출력되는 소재뿐 아니라 점도가 너무 높아 출력하기 어려운 소재까지 AI 학습 데이터에 포함했다. 머신러닝을 이용해 소재 배합과 성능 사이의 관계를 학습시키고 이를 바탕으로 3D 프린팅과 높은 신축성을 동시에 만족하는 최적의 조합을 찾아냈다.
 AI가 찾아낸 소재는 실제 DLP 3D 프린터에서도 안정적으로 출력됐다. 잡아당겨도 쉽게 끊어지지 않고 원래 길이의 6배 이상 늘어나는 높은 신축성을 나타냈다.
 이 소재로 사람 손가락처럼 움직이는 ‘소프트 액추에이터’를 직접 제작했다. 소프트 액추에이터는 공기압 등을 이용해 사람의 근육처럼 부드러운 움직임을 만들어내는 장치다. 공기를 주입하자 풍선처럼 부풀어 오르면서 사람 손가락처럼 자연스럽게 휘어졌다.
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 <img alt="이번 연구를 수행한 공동 연구진. 송영한(왼쪽부터) KIST 박사, 박범수 서울과학기술대학교 교수, 이승철 KAIST 교수, 나종범 KIST 박사.[KAIST 제공]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901085012892eexh.jpg" data-org-width="1280" dmcf-mid="y60MBkUZ51" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202609/01/ned/20260901085012892eexh.jpg" width="658">
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 이번 연구를 수행한 공동 연구진. 송영한(왼쪽부터) KIST 박사, 박범수 서울과학기술대학교 교수, 이승철 KAIST 교수, 나종범 KIST 박사.[KAIST 제공]
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 여러 개의 액추에이터를 결합해 만든 소프트 로봇 손의 성능은 실제 물체를 잡는 실험에서도 확인됐다. 1㎏짜리 물병을 들어 올리는 것은 물론 깨지기 쉬운 달걀과 유리병, 달걀판, 컴퓨터 마우스 등 크기와 모양, 단단한 정도가 제각각인 물체를 안정적으로 잡는 데 성공했다.
 이승철 교수는 “이번 연구는 연구자의 실험 데이터와 인공지능을 결합해 기존에는 찾기 어려웠던 최적의 소재 조합을 효율적으로 찾아낼 수 있음을 보여줬다는 데 의미가 있다”며 “소프트 로봇과 웨어러블 기기, 맞춤형 의료기기 등 다양한 분야에 필요한 성능을 갖춘 3D 프린팅 소재를 보다 빠르게 개발하는 데 활용될 것으로 기대한다”고 말했다.
 이번 연구결과는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’에 게재됐다.
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