전기 없이 움직이는 바이오 로봇 개발

전기 없이 생체조직으로 움직이는 가오리 형태의 바이오 로봇. Karaghen Hudson 제공

동물의 생체 조직을 이식 받아 전기의 힘을 빌리지 않고 스스로 움직일 수 있는 ‘바이오 하이브리드 로봇’이 세계 최초로 개발됐다. 미래창조과학부는 서강-하버드 질병 바이오물리 연구센터 공동연구팀이 쥐의 세포 조직을 이용해 동력원 없이 움직이는 바이오 로봇을 만들었다고 8일 밝혔다.

사진은 동전보다 작은 크기의 바이오 하이브리드 로봇(왼쪽 유리판 위)과 실제 가오리(오른쪽)의 모습. Karaghen Hudson 제공

길이 16.3㎜, 10원짜리 동전만 한 크기의 바이오 로봇은 마치 가오리를 축소해 놓은 것 같은 모습이다. 무게는 10㎎에 불과하다. 로봇이 헤엄치는 모습 역시 가오리와 비슷하다. 크기가 작아 최대 속도는 초당 2.5㎜로 느린 편이다.

로봇이 가오리와 비슷하게 헤엄칠 수 있는 비결은 가오리를 본떠 만든 ‘근육 구조’에 있다. 연구진은 고분자 물질(PDMS) 위에 금을 붙여 뼈대를 만든 후, 그 위에 근육을 얹었다. 근육은 실제 쥐의 심장근육세포를 배양해 제작한 것이다. 이들 세포는 빛을 받으면 수축-이완 운동을 하도록 유전자가 변형됐기 때문에 빛을 받은 로봇의 근육은 세포의 운동에 따라 움직이게 된다.

사진은 가오리 형태의 바이오 하이브리드 로봇이 헤엄치는 모습을 설명한 조감도. 미래창조과학부 제공