초미세 마이크로 로봇 센서
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작성자 실장 작성일14-10-18 10:37 조회7,215회 댓글0건본문
최근 퍼듀 대학의 데이빗 카펠 교수 (David Cappelleri, an assistant professor of mechanical engineering at Purdue University) 와 그의 동료들은 이와 같은 초미세 로봇에 사용될 수 있는 센서를 개발하는데 성공했다고 합니다. 사실 세포 하나를 움직일 수 있을 만큼 작은 로봇은 이미 개발이 되어 있었습니다. 하지만 문제는 이 로봇을 어떻게 조작하는지 입니다.
정확한 위치에서 원하는 세포나 조직을 밀거나 이동시키기거나 혹은 파괴하기 위해서는 정확히 목표를 확인하고 동작할 수 있어야 합니다. 이는 초미세 모터 개발 보다 훨씬 어려운 문제였습니다. 퍼듀 대학의 연구자들은 마이크로뉴턴 (micronewton) 단위의 힘을 컨트롤 할 수 있는 마이크로센서를 개발했는데 중요한 것은 그 가격이 매우 저렴하다고 합니다.
(1 센트 동전과 마이크로 센서 로봇의 크기 비교 This image shows a "microforce-sensing mobile microrobot" juxtaposed against a U.S. penny. The device is being developed at Purdue University. Credit: Purdue University )
(1 센트 동전과 마이크로 로봇의 크기 비교 This is a side view of the microrobot next to a U.S. penny. Credit: Purdue University )
이 광학 기반 마이크로 포스 센서 "vision-based micro force sensor end-effector" 는 과거에 개발되었던 비교적 고가인 atomic force microscope 같은 마이크로 센서를 대체할 수 있을 것이라고 연구팀은 기대하고 있습니다. 아무리 마이크로로봇을 저렴한 가격에 대량생산할 수 있더라도 센서가 엄청나게 비싸다면 무용지물이기 때문입니다.
다만 연구팀은 이 센서를 사용한 마이크로 로봇이 당장에 인체에 들어가 암세포를 처치하는 대신 연구에 먼저 사용될 수 있을 것으로 예상했습니다. 예를 들면 세포들이 미세한 힘에 어떻게 반응하는지 연구할 수도 있고 특정 세포 (줄기 세포 같은) 를 골라내 일렬로 세울 수도 있습니다. 임상에서 실제 마이크로 로봇을 응용하는 것은 설명 가능하다고 해도 안전성 등 문제를 해결해야 하기 때문에 다소 먼 미래의 이야기가 될 가능성이 높습니다. 반면 연구는 그렇지 않겠죠.
연구팀이 개발한 센서는 700 평방 미크론 (micron square) 크기의 마이크로 로봇에 사용될 수 있다고 합니다. 물론 1 mm X 1 mm 도 되지 않은 작은 크기이긴 하지만 아직도 세포 단위의 컨트롤에는 많이 크다고 말할 수 있습니다. 향후 이 크기를 500 평방 미크론 이하 사이즈로 줄이기 위해 연구팀은 노력하고 있다고 하네요. 그렇게 되면 아마도 로봇의 크기가 1 센트 동전의 "E" 글자의 절반 크기로 감소할 것이라고 합니다.
확실히 이는 놀라운 성과이지만 앞으로 갈길은 먼 상태입니다. 향후 연구팀은 마이크로 로봇에 센서를 탑재하는 것은 물론 자율적으로 움직일 수 있는 능력을 부여하기 위해 연구를 집중할 계획도 가지고 있다고 합니다. 과연 앞으로 얼마나 작은 로봇을 만들 수 있을지 궁금하네요.
참고
http://phys.org/news/2014-10-microrobots-armed-force-sensing-probe-cells.html
[출처] 초미세 마이크로 로봇 센서|작성자 고든
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