빛으로 연료 자급자족 마이크로 로봇 등판
광화학 기반 연료 저장 분자 개발 자율 구동 소프트 로봇 정조준
입력 : 2026.04.14
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배터리 없이 빛만으로 연료를 만들어 스스로 움직이는 마이크로 로봇이 등판했다. 전남대학교와 미시간대학교 공동 연구진은 외부 에너지 공급 없이 자율 구동이 가능한 소프트 로봇 기술을 제시하며 초소형 기기 운용의 새로운 지표를 세웠다.
로봇 크기가 마이크로 수준으로 작아지면 배터리나 전기 장치 탑재가 불가능해 외부 에너지에 의존해야 했다. 연구진은 로봇 구조체 자체에 에너지를 담는 내재 에너지(embodied energy) 개념을 활용해 기술적 장벽을 돌파했다. 자급자족 방식은 체내 약물 전달 및 환경 모니터링과 정밀 제조 분야에서 로봇의 실용성을 높이는 핵심 고리가 될 전망이다.
자외선에 반응하는 오르토-니트로벤질(ONB) 유도체와 연료 물질인 헥사플루오로이소프로판올(HFIP)을 결합한 분자가 기술의 정점이다. 자외선을 비추면 분자가 광분해돼 현장에서 연료를 직접 생성한다.
방출된 연료는 물과 표면장력 차이를 일으켜 마랑고니(Marangoni) 흐름을 유도한다. 액체 표면에서 표면장력 차이가 발생할 때 유체가 움직이는 현상을 마이크로 펌프로 활용해 로봇의 움직임을 이끄는 원리다.
빛의 점멸에 따라 구동을 제어하고 자기장으로 방향을 조절하는 복합 구동 방식도 제시했다. 김형우 전남대 교수는 능동 소재와 미세유체 시스템 분야 활용 가능성을 강조했다. 차후 근적외선 기반 시스템으로 확장해 체내 정밀 의료 로봇 개발에도 기여할 방침이다.
연구 성과는 화학 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 지난 2월 28일 자 표지 논문으로 선정됐다.
기사 정정 / 반론
저작권자(c)산업종합저널. 무단전재-재배포금지
광화학 기반 연료 운반 분자의 설계 및 빛을 이용한 분자 분해 거동
로봇 크기가 마이크로 수준으로 작아지면 배터리나 전기 장치 탑재가 불가능해 외부 에너지에 의존해야 했다. 연구진은 로봇 구조체 자체에 에너지를 담는 내재 에너지(embodied energy) 개념을 활용해 기술적 장벽을 돌파했다. 자급자족 방식은 체내 약물 전달 및 환경 모니터링과 정밀 제조 분야에서 로봇의 실용성을 높이는 핵심 고리가 될 전망이다.
자외선에 반응하는 오르토-니트로벤질(ONB) 유도체와 연료 물질인 헥사플루오로이소프로판올(HFIP)을 결합한 분자가 기술의 정점이다. 자외선을 비추면 분자가 광분해돼 현장에서 연료를 직접 생성한다.
방출된 연료는 물과 표면장력 차이를 일으켜 마랑고니(Marangoni) 흐름을 유도한다. 액체 표면에서 표면장력 차이가 발생할 때 유체가 움직이는 현상을 마이크로 펌프로 활용해 로봇의 움직임을 이끄는 원리다.
빛의 점멸에 따라 구동을 제어하고 자기장으로 방향을 조절하는 복합 구동 방식도 제시했다. 김형우 전남대 교수는 능동 소재와 미세유체 시스템 분야 활용 가능성을 강조했다. 차후 근적외선 기반 시스템으로 확장해 체내 정밀 의료 로봇 개발에도 기여할 방침이다.
연구 성과는 화학 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials) 지난 2월 28일 자 표지 논문으로 선정됐다.
기사 정정 / 반론
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