기계·로봇 연구정보센터

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소프트 로봇 기반의 그리퍼 및 이동체 기술 연구

송성혁 (Sung-Hyuk Song)(한국기계연구원 AI로봇연구본부 로봇메카트로닉스연구실 선임연구원) / shsong at kimm.re.kr 2022-07-25

1. 본인의 연구에 대해서 대략적인 소개를 부탁드립니다.

- 안녕하세요, 저는 한국기계연구원 AI로봇연구본부 로봇메카트로닉스연구실에 선임연구원으로 재직 중인 송성혁입니다. 저는 소프트 로보틱스 기술과 생체모사 기술을 접목하여 실제 산업 및 생활에 활용 가능한 로봇 기술을 개발하기 위한 연구를 수행하고 있습니다. 지금까지의 많은 산업용 및 서비스 로봇 연구들에서는 강체 기반의 기구부 구성과 이에 정밀 제어 기법을 결합하는 형태의 로봇이 대부분이었다면, 저는 유연체를 로봇 구조에 적극적으로 적용하여 지금까지의 로봇 연구와는 조금 다른 방향으로 문제를 해결하기 위해 노력하고 있습니다. 특히 연성의 복합재 구조체를 이용하여, 최소한의 구동기를 활용하고 단순한 제어 기법을 적용하더라도 목표로 하는 복잡한 동작 및 형상 변형을 효과적으로 만들어 낼 수 있도록 하는 로봇을 개발하기 위해 연구를 진행하고 있습니다. 이러한 방식을 활용하게 되면, 기존 강체 기반 로봇 시스템에 비해 훨씬 간소한 하드웨어 구성과 제어 기법 만으로도 효율적으로 임무를 수행할 수 있기 때문에 로봇을 저가로 단순하게 구현할 수 있고, 따라서 다양한 활용처로 로봇 기술의 효과적 파급이 가능할 것으로 기대하고 있습니다. 물론 기존 모든 로봇 분야에 이러한 방법 적용이 가능한 것은 아니기 때문에 소프트 로봇 기술을 접목할 경우 큰 시너지를 낼 수 있는 분야들에 대해 탐색하고 있습니다.

이와 더불어, 개발되는 로봇 기술들이 산업 및 생활 속에서 실제로 활용되도록 하기 위해서, 소프트 로봇 메커니즘을 접목하여 새롭게 개발되는 로봇이 상용화까지 이어질 수 있는 연구에 초점을 맞추고 있습니다. 이를 위해 소프트 로봇을 구성하는 핵심 요소기술 중에서 가급적 쉽고 단순한 구조로 구현할 수 있는 요소들을 새롭게 조합하여 로봇을 개발함으로서, 개발된 로봇의 내구성을 높이고 보다 안정적으로 동작을 구현할 수 있도록 하는 것에 목표를 두고 있습니다.

2. 다양한 종류의 사물을 잡을 수 있는 만능 그리퍼를 이용하여 붓글씨를 시연하는 영상을 인상깊게 보았습니다. 2021년 대한민국 10대 기계 기술로도 선정되었다고 하는데 소개를 부탁드립니다.

- 이번에 개발한 만능 그리퍼는 크게 흡착형 만능 그리퍼와 집게형 만능 그리퍼로 분류할 수 있습니다. 그중에서 붓글씨를 시연하는 그리퍼는 흡착형 만능 그리퍼입니다. 흡착형 만능 그리퍼는 산업 현장에서 널리 쓰이고 있던, 석션 컵으로 불리는 진공 흡착 그리퍼 기술에 기반하여 개발된 그리퍼인데, 기존 진공 흡착 그리퍼가 파지하지 못하던 복잡한 형태를 가진 물건들까지 효과적으로 파지가 가능한 새로운 형태의 그리퍼입니다. 기존 석션 컵이나 스펀지 패드 형태의 진공 흡착 그리퍼들의 경우에는 단차가 크거나 관통홀이 있는 경우, 혹은 표면에 돌기가 형성되어 있는 경우 등 대상 물체의 표면 형상이 조금만 복잡해도 그리퍼가 표면에 밀착되지 못하면서 흡착력을 발생시키지 못해 파지 실패로 이어지게 됩니다. 이러한 이유 때문에 저가의 단순한 구조를 가지며, 좁은 공간에서도 파지를 구현할 수 있다는 장점을 가진 진공 흡착 그리퍼가 범용적인 그리퍼로서 활용되기 어려웠습니다. 이러한 진공 그리퍼의 문제를 해결하기 위해, 저희는 문어 다리에서 아이디어를 착안하였습니다. 문어가 물체를 잡을 때 문어 다리로 먼저 물체를 휘감듯이, 저희 그리퍼가 물체에 닿을 때 물체를 감싸 안도록 설계하였습니다. 이를 구현하기 위해 유연한 그리퍼 표면에 미세 와이어 구조를 배치하여, 물체가 미세 와이어를 누르면 그리퍼 구조가 물체 방향으로 오므러들면서 물체를 감싸 안을 수 있는 소프트 구조 메커니즘을 새롭게 개발하였습니다.

또한 문어의 빨판이 물체 세부적인 형상대로 바뀌어서 안정적으로 흡착하는 것을 모사하여, 개발된 그리퍼의 표면에 형성된 유연한 다수의 허니콤 구멍이 물체의 세부적인 형상대로 변형해 밀착될 수 있도록 하였습니다. 따라서 그리퍼 구조체 전체가 물체를 감싸 안은 상태에서, 그리퍼를 구성하는 각각의 허니콤 구멍이 물체 세부 형태와 일치하도록 변형되기 때문에 표면 형상이 복잡하더라도 효과적으로 그리퍼가 밀착되어 강한 파지력을 구현할 수 있는 원리입니다.

여기에 더하여 흡착형 만능 그리퍼가 실제 복잡한 작업 수행까지 구현할 수 있도록 하기 위해, 그리퍼 외곽에 실시간으로 단단해지거나 말랑하게 강성을 바꿀 수 있는 구조를 추가하였습니다. 이는 문어가 다리를 단단하거나 말랑하게 바꾸는 것에서 착안하였습니다. 이 구조 덕분에 물체를 파지한 후 물체의 위치가 흔들리지 않고 고정될 수 있습니다.

그리퍼가 물체를 파지한 위치가 흔들리지 않도록 하는 것은 작업 수행을 구현함에 있어 굉장히 중요한 요소입니다. 단순히 물체를 잡아 옮기는 작업만 수행할 것이 아니라면, 그리퍼가 파지한 물체 위치가 고정되어야 해당 물체의 파지 위치 예측이 가능하고, 따라서 이를 활용하여 다양한 복합 작업 수행이 가능해집니다. 저희가 개발한 그리퍼는 파지 물체에 외부 힘이 인가되어도 파지한 물체 위치가 흔들리지 않고 고정되어 있기 때문에, 먹물 통을 잡아 먹물을 정확한 위치에 안정적으로 부을 수 있고, 붓을 잡고 글씨를 써도 붓의 파지 위치가 틀어지지 않아 다양한 필압으로 정확하게 글씨를 쓰는 작업이 가능해 지는 것입니다. 기존 소프트 로보틱스 기반의 다용도 그리퍼들은 이러한 기능 구현에 어려움이 있어 복잡한 작업 수행보다는 단순한 물체 잡기 동작만 보여줬다면, 본 그리퍼는 높은 파지력과 더불어 파지 위치의 안정적 유지가 가능하기 때문에 붓글씨, 아침준비, 백신 접종, 망치질과 같이 다양하고 복잡한 작업까지 세계 최초로 구현할 수 있었습니다.

참고영상:흡착형 만능 그리퍼 영상 자료

흡착형 만능 그리퍼가 좁은 공간에 위치한 물체들에 대해서도 공간의 제약 없이효과적 파지를 구현하기 위한 용도라면, 보다 무거운 물체를 더 안정적으로 파지하기 위해 개발된 그리퍼가 집게형 만능 그리퍼입니다. 저희가 개발한 집게형 만능 그리퍼는 일반적인 집게형 그리퍼 플랫폼을 그대로 활용하고, 그리퍼의 팁(jaw)만 개발품으로 교체하면 되기 때문에 기존 산업 현장의 로봇 시스템의 변경이 크게 필요 없다는 장점이 있습니다. 집게형 만능 그리퍼의 팁의 강성 또한 실시간으로 변경되어, 파지한 물체의 형상과 일치하도록 변형된 다음 단단하게 굳어지면서 해당 물체에 최적화된 그리퍼로 활용 가능하게 됩니다. 얼핏 보면 일반적인 소프트 그리퍼에서 사용하는 jamming 기반 그리퍼와 유사하다고 생각하실 수 있지만, 저희의 그리퍼는 가변강성 구조체를 얇은 두 층의 레이어 형태로 교차시켜 배치시키고, 이를 형상 적응 허니콤 구조체 위에 적층하여 구성하는 새로운 메커니즘을 적용하였습니다. 이러한 메커니즘 덕분에 그리퍼 팁의 초기 강성이 두부와 유사한 정도로 매우 말랑거려 물체 손상 가능성을 원천적으로 방지할 수 있을 뿐 아니라, 두 층으로 교차되는 가변강성 레이어로 인해 파지한 후에 물체의 위치를 안정적으로 고정하는 효과도 뛰어납니다. 따라서 포도나 두부를 손상없이 파지할 정도로 말랑하면서도, 냄비 손잡이나 와인병, 1.5L의 비정형 패트병을 잡아 기울이더라도 물체의 파지 위치 유지가 가능하여 아래 영상과 같이 삼계탕 조리, 레몬 칵테일 제조 등 까지도 안정적으로 구현이 가능합니다.

참고영상:집게형 만능 그리퍼 구조체 구성 영상자료

참고영상: 집게형 만능 그리퍼를 이용한 삼계탕 조리 및 레몬 칵테일 제조 영상자료

3. 장애물에 따라서 모양이 바뀌는 바퀴도 개발하신걸로 아는데 활용도가 무궁무진할 거 같습니다. 장애물을 효과적으로 극복할 수 있는 바퀴에 대한 소개도 부탁드립니다.

- 이 연구는 거동이 불편하신 분들이 기존의 휠체어를 이용하였을 때 계단과 같은 장애물을 넘어가기 힘들다는 점을 해결하기 위해 시작하게 되었습니다. 지금까지 장애물을 넘어가는 기능을 구현하기 위해 수많은 연구들이 진행되어 왔지만, 대부분 캐터필러 형태 구조를 적용하여 이동 시스템의 부피가 커지는 문제가 있었고, 혹은 강체 링크 기반의 복잡한 기구부로 구성되어 시스템이 복잡해지는 한계가 있었습니다. 휠 클러스터를 이용하거나 이족 및 사족 보행처럼 걸어가는 방식으로 극복하는 방식들도 개발되고 있지만, 이러한 강체 기반 메커니즘들에서는 지형 형태를 정확하게 파악하고 이에 따라 기구부를 정밀하게 제어하는 알고리즘이 필요해지기 때문에 실제 환경에서 쉽게 적용하기 어렵다는 문제가 있었습니다. 그래서 저희는 휠 본연의 특성만을 활용하여, 효과적인 평지 주행 성능을 자연스럽게 확보함과 동시에, 동일한 휠을 이용하여 장애물까지 극복할 수 있도록 하는 것에 초점을 두어 연구를 진행하고 있습니다. 물론 이런 생각을 저희 연구팀만 하고 있는 것이 아니라서, 국내외 유명 타이어 기업은 물론, 자동차 회사들 에서도 유연한 휠을 이용해서 장애물을 극복하고자 하는 연구들을 진행하고 있습니다. 장애물을 극복하기 위한 휠 연구에서의 핵심은 연성의 휠을 이용해서 장애물 형태대로 휠을 변형시킨다는 컨셉입니다. 문제는, 휠이 연성으로 말랑거리기만 해서는 평지 주행시에도 휠이 찌그러져 있게 되기 때문에 기존의 일반적인 동그란 휠과 같은 주행 효율을 구현하기 힘들어진다는 점입니다. 그래서 저희 연구팀은 평지 고속 주행 시에는 휠의 강성을 높이고 동그랗게 만들어서 일반적인 휠처럼 효율적으로 이동할 수 있도록 하고, 높은 장애물 극복이 필요한 경우에는 휠의 강성을 낮춰서 말랑거리도록 실시간 변경할 수 있는 메커니즘을 개발하고 있습니다. 계단과 같은 장애물 뿐만 아니라 돌멩이와 같은 비정형 장애물의 경우에도 장애물 형상과 일치하게 변형되어 극복할 수 있는 장점이 있습니다. 이러한 방식의 경우, 지형 특성에 따라 기구의 복잡한 제어가 필요 없기 때문에 일상 생활 환경에서도 쉽게 적용이 가능합니다. 해당 연구는 완성 단계가 아닌, 아직 연구가 진행중에 있는 단계로서, 빠른 시일 내에 상용화까지 성공시키기 위해 노력하겠습니다.

4. 대학원 시절에는 바다거북을 모사한 로봇도 개발하셨는데요. 이 연구를 시작으로 현재 여러가지 진행중인 연구의 토대가 되었을 거 같습니다. 자연스러운 움직임을 위해서 형상기억합금을 이용하신 것 같은데 소개를 부탁드립니다.

- 저는 서울대학교 기계항공공학부 안성훈 교수님께 지도를 받으며 대학원 생활을 했습니다. 제가 학위과정 때 주로 진행했던 연구는 3D 프린팅 유연 구조체를 기반으로, 여기에 구동원으로서 형상기억합금을 삽입하여 복합재로 구성, 엑츄에이터를 개발하는 것이었습니다. 이방성 특성을 가지는 복합재는 방향에 따라 강성이 다르기 때문에, 구조 내에서 목표로 하는 강성 특성을 잘 디자인하게 되면, 겉보기에는 단순해 보이는 빔 구조인데 실제 구동은 훨씬 복잡한 움직임을 구현할 수 있게 되는 것입니다. 하지만 복합재 내부에 삽입되는 구조체의 형태가 복잡해서 아무리 설계를 잘 했다고 하더라도 실제 제작하기에 어려움이 있는데, 이를 해결하기 위해 3D 프린팅 기법을 도입해서 손쉽게 한번에 제작할 수 있었습니다.

형상기억합금은 온도가 높아지면 원래 길이로 수축하는 특성을 가지고 있는데, 이러한 형상기억합금을 얇은 빔 구조의 위와 아래에 삽입하면 마치 바이메탈처럼 동작하게 됩니다. 즉 온도가 높아진 쪽 형상기억합금이 수축하면서 해당 방향으로 빔에 굽힘 변형을 일으키게 되는 원리입니다. 근데 이렇게 만들어진 변형은 단순한 굽힘 변형에 한정되기 때문에 바다거북 다리와 같이 복잡한 움직임을 만들지는 못합니다. 그래서 앞서 말씀드린 3D 프린팅으로 제작되는 구조체를 사용하고, 위 아래 방향에 형상기억합금 와이어를 배치한 다음, 유연 폴리머로 해당 요소들을 합쳐 하나의 복합재로 제작하면, 하나의 단순한 구동기에서 다양하고 복잡한 동작 형상을 구현할 수 있습니다. 이러한 원리로 개발된 것이 아래 영상에서 보이는 바다거북 모사 로봇입니다. 원래 바다거북 팔 동작을 보면 그 모션이 굉장히 복잡해서 다수의 엑츄에이터가 결합되어야 구현이 가능한데, 아래 영상에서 보시는 것처럼, 하나의 단순한 복합재 구동기에서 팔의 앞뒤 움직임, 팔 중간에서의 굽힘, 팔 끝단의 굽힘-비틀림 복합 거동이 모두 구현되는 것을 보실 수 있습니다.

참고영상: 바다거북 모사 로봇의 동작 영상 자료

이러한 형상기억합금 기반 복합재 구동기를 이용해서 2016년도에는 약 100mm 이상 변위를 10Hz 이상 고속으로 구동할 수 있는 개발하기도 하였습니다. 이제까지 전 세계적으로 개발된 형상기억합금 기반 구동기 중에서 가장 큰 변위로 가장 빠르게 구동한 사례였습니다.

참고영상:초고속-대변형으로 구동하는 형상기억합금 복합재 구동기 영상자료

5.위의 내용외에 더 소개해 주실 연구가 있으시면 소개를 부탁드립니다.

- 최근 한국기계연구원 로봇메카트로닉스연구실에서 진행되고 있는 다양한 과제에 참여하여 연구를 진행하고 있습니다. 그중에서도 소프트 로봇 기술을 접목하여, 기존 강체 기반 로봇 시스템에 비해 훨씬 좋은 성능을 발휘할 수 있는 분야들에 대해 여러 연구를 수행 중에 있습니다. 예를 들어서, 케이블 하네스(harness)를 제작하기 위한 공정에 유연체 특성을 가지는 소프트 그리퍼를 적용하여, 다수의 와이어 다발들에 대해서 기존 로봇 시스템 대비 휠씬 간편하게 정렬 및 이송을 구현하는 연구를 진행중에 있습니다. 또한 웨어러블 로봇에 있어서도, 웨어러블 로봇 착용자가 편안함을 느낄 수 있도록 하는 결착구조와 관련된 연구도 진행중에 있습니다. 일반적으로 웨어러블 로봇의 동력을 생성하는 구동부와 뼈대 구조에만 초점을 맞추어 연구하는 경우가 많은데, 저는 구동부에서 생성된 동력이 인체에 효과적으로 전달되도록 하는 유연체 구조에 관심이 있습니다. 그래서 저희 연구실의 박철훈 박사님께서 개발중이신 형상기억합금을 활용한 근육옷감 기반 웨어러블 로봇에 해당 결착구조를 결합하는 연구를 진행중입니다. 해당 결착구조는 특별한 구동기 없이도, 구조 자체 특성에 의해 구동력에 비례해서 자동적으로 압박력이 가변되는 구조이기 때문에 착용자가 장시간 착용하더라도 불편함을 최소화 할 수 있는 장점이 있습니다.

6. 현재 소속된 “한국기계연구원 로봇메카트로닉스 연구실”은 앞서 소개한 연구외에도 다양한 연구들이 진행되고 있는데, 주로 어떤 연구들을 진행중인지, 그리고 어떤분들로 구성되었는지, 또한 계획하고 목표로 하고 있는 연구들을 소개해 주세요.

- 저희 로봇메카트로닉스연구실에서는 최근 “사람과 함께하는 로봇”을 모토로 다양한 연구를 진행하고 있습니다. 그중 대표적인 몇가지만 소개해 드리겠습니다. 우선 박철훈 박사님께서 주로 진행하고 계시는, 미세 형상기억합금 스프링 다발을 이용하여 인공 근육을 개발하는 연구가 있습니다. 머리카락보다 가는 초미세 형상기억합금을 스프링으로 만들고, 이를 섬유와 같이 직조하게 되면, 옷감처럼 부드럽고 매우 가벼운 구조가 만들어지는데, 이 옷감형 인공근육은 가위로 잘라 사용도 가능하기 때문에 옷으로 만들어 사람이 착용할 때 이질감 없이 장시간 착용이 가능합니다. 또한 근육 다발로 큰 힘도 보조할 수 있기 때문에 택배 근로자나 청소 노동자처럼 중량물을 반복적으로 들어올려야 하는 경우, 혹은 노약자와 같은 경우에도 힘을 보조하여 부상을 최소화하고 작업 효율을 증가시킬 수 있습니다.

참고영상:근력보조 의복형 웨어러블 로봇 영상 자료

그리고 사람의 손처럼 높은 자유도를 가지며 가위질, 피아노치기 같은 도구를 활용한 복잡한 작업까지 구현할 수 있는 로봇 핸드 연구도 진행중에 있습니다. 이 연구는 도현민 박사님과 아주대 김의겸 교수님이 진행하신 연구인데요, 기존 로봇 핸드들의 구동부가 커서 로봇 메니퓰레이터 장착이 어렵다는 한계가 있었다면, 개발된 로봇 핸드는 구동부 및 제어모듈 전체가 로봇 손 안에 내장이 가능하여 매니퓰레이터 끝단에 손쉽게 탈부착이 가능하다는 장점이 있습니다. 또한 손가락 끝단에 센서가 내장되어 있어 아래 영상과 같이 섬세한 작업 수행까지 가능합니다.

참고영상:로봇 핸드 동작 영상 자료

로봇 매니퓰레이터가 동작 시에 사람과 충돌하더라도 사람의 부상을 최소화 하기 위해서는 매니퓰레이터를 구동하는 모터의 출력이 작을수록 유리합니다. 이를 구현하기 위해서는 로봇 매니퓰레이터 자체 무게를 보상할 수 있는 메커니즘이 필요한데, 김휘수 박사님께서는 이러한 로봇의 자중보상 메커니즘에 대한 연구를 주로 수행하고 계십니다. 자중보상에 필요한 힘은 로봇 관절의 위치에 따라 달라지고, 로봇 가반하중에 따라 달라지게 되기 때문에, 모든 상황에서의 효과적인 보상을 구현하기 어려운데, 새롭게 개발된 자중보상 메커니즘을 이용하게 되면 2축 관절에 대한 전방향 자중보상을 구현할 수 있을 뿐 아니라, 가반하중이 달라지는 상황에서도 실시간으로 보상을 구현할 수 있어, 인간-로봇 협업 환경에 효과적으로 적용이 가능한 장점이 있습니다.

참고영상:2축 관절에 대한 매니퓰레이터 자중보상 시연 영상 자료

7. 그동안 영향을 받은 연구자가 많으실거 같습니다. 어떤연구자 분들의 어떤 영향을 받으셨는지 궁금합니다.

- 사실 그동안 제가 도움을 받고 존경하는 연구자 분들이 너무 많아서 일일이 말씀드리기 어려운 정도입니다. 제가 가장 존경하고 가장 많이 가르침을 주신 분은 당연히 저의 지도교수님이신 안성훈 교수님이십니다. 교수님께서는 연구를 함에 있어 어떤 마음가짐으로 임해야 하는지에 대해 많은 가르침을 주셨습니다. 미팅 때 마다 새로운 시각으로 새로운 아이디어를 제시해 주셔서 연구를 진행함에 있어 보다 넓은 시야로 생각할 수 있도록 해 주셨습니다. 그리고 혁신설계 및 통합생산 연구실에서는 나노스케일 3D 프린팅, 마이크로 머시닝, 소프트 로봇, 적정 기술, 복합재에 이르기까지 다양한 학문 분야를 아우르고 있어, 자연스럽게 융합 학문에 대한 좋은 경험을 쌓을 수 있었습니다. 특히 네팔에 전기가 들어오지 않는 고산지대에 적정기술을 활용하여 태양광 발전 기반 시스템을 구축해 주는 봉사를 교수님, 연구실 분들과 같이 갔던 기억이 많이 납니다. 이러한 다양한 경험 덕분에 한국기계연구원에서 유연체 기반의 유도가열(induction heating) 장비 개발, 고중량물 이송을 위한 부상식 에어쿠션(air cushion) 장비 개발 등과 같은 연구도 성공적으로 수행할 수 있었습니다.

박사 후 과정에서는 포항공대 조동우 교수님의 소개로 미국의 Wake Forest Baptist Medical School의 Regenerative Medicine 에서 생체 프린팅에 대해 연구를 진행했습니다. 학위 과정 때 앞서 말씀드린 3D 프린팅 구조체가 생체 프린팅에서 사용하는 scaffold 구조체로 구성되어 있었기 때문에, 이 구조 위에 심장 근육 세포를 프린팅 해서 성장시키면 생체 로봇으로 구현할 수 있을 것이란 기대 때문이었습니다. 당시 Wake Forest는 센터장이신 Anthony Atala 교수님을 필두로 cell printing 관련하여 세계적으로 연구를 선도하고 있었고, 해당 연구를 위해 대규모의 센터까지 운영되고 있어 많은 경험을 할 수 있었습니다. 특히 포닥 지도교수님이시자 Atala 교수님과 공동으로 센터를 이끌고 계시던 James Yoo 교수님으로부터 많은 가르침을 받을 수 있었습니다.

8. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

- 대학에서 학위과정 동안 공부하고 한국기계연구원으로 오면서 산업 현장 및 실생활에 실제로 적용하여 삶을 보다 나아지게 할 수 있는 연구를 하고 싶다는 생각을 많이 하게 되었습니다. 특히 연구원에서는 세계적으로 기술을 선도하고 있는 다양한 기업, 대학과 교류하고 협력하여 연구를 진행하게 되는 경우가 많은데, 이러한 과정 속에서 살아있는 연구를 하고 있고, 기술 혁신에 작게나마 기여하고 있다는 자부심을 느낄 수 있었습니다. 산학연 국내 최고의 전문가들이 모두 모여 문제를 해결하기 위해 머리를 맞대고 같이 연구하는 경험을 갖는다는 것은 어디에서도 하기 힘든 경험인 것 같습니다. 이런 과정에서 도출된, 살아있는 연구 결과물들이 현장에 바로 적용되어 테스트가 진행되고, 후속 검증을 거쳐 실제 공정 및 환경에 도입되는 과정에 참여하는 것은 연구원으로서 큰 보람인 것 같습니다. 앞으로 세계를 선도하는 세계 최고 수준의 기술을 개발하여, 세상을 바꿀 수 있는 가치 있는 연구를 하고 싶습니다.

9. 이 분야로 진학(사업)하려는 후배들에게 조언해 주신다면?

- 로봇 분야는 4차 산업혁명과 스마트 팩토리, 최근의 디지털 트윈에 이르기까지 점점 그 중요성이 더해지고 있습니다. 최근 이러한 흐름에 따라 산업의 많은 부분들에 로봇이 빠른 속도로 도입되어 혁신이 일어나고 있습니다. 하지만 분명 아직까지도 로봇이 도입되지 못하고 있는 많은 분야들이 존재하는데, 앞으로 로봇에서 연구가 진행되어야 할 부분은 이러한 분야에 로봇이 적용되지 못했던 원인으로서 로봇 성능의 한계를 규정하고, 이를 돌파하기 위한 방안을 마련하는 것이 될 것 입니다. 이러한 성능의 한계를 뛰어넘기 위해서는 기존 연구에 깊이를 더하여 보다 심도있는 연구를 진행하는 방법과, 기존 연구의 틀과는 완전히 다른 새로운 방식으로 접근해 보는 방법이 있을 것입니다. 제가 주로 하는 소프트 로봇 분야는 아마도 후자에 속하는 연구 방법론이 될 것인데, 그래서 다양한 공학 분야의 통합과 이를 통한 새로운 아이디어 도출이 향후 좋은 연구 성과를 만드는데 중요한 요소가 될 것이라고 생각됩니다. 그래서 지금 하고 계시는 공부나 연구에 깊이를 더하는 것도 분명 중요하지만, 지금 하시는 공부나 연구 방향과 완전히 다른, 색다른 상상을 자주 해보시는 것도 큰 도움이 될 것이라고 생각합니다.

10. 다른 하시고 싶은 이야기들.

- 평소에 제가 신세지고 부탁드리는 교수님, 박사님 분들께 항상 감사하다는 말씀 이 자리를 빌어 드리고 싶습니다. 앞으로도 제가 미약하게나마 도움 드릴 수 있는 부분이 있으면 언제든 최선을 다해 도움 드릴 수 있도록 하겠습니다.

* 송성혁 박사의 최근 대표 논문들.

- Lee, J.Y., Seo, Y.S., Park, C, Koh, J.S., Kim, U., Park, J., Rodrigue, H., Kim, B., and Song, S.H.*, 2021, "Shape-Adaptive Universal Soft Parallel Gripper for Delicate Grasping Using a Stiffness-Variable Composite Structure" IEEE Transactions on Industrial Electronics, Vol. 68, No. 12, December (SCI, IF 8.236, DOI: 10.1109/TIE.2020.3044811, ISSN: 0278-0046)

- Seo, Y.S, Cho, S. J., Lee, J.Y., Park, C., Kim, U., Lee, S., Kim, B., Park, C. and Song, S.H.*, 2019, "Human-mimetic soft robot joint for shock absorption through joint dislocation," Bioinspiration & Biomimetics, IOP Publishing, Vol. 15, No. 1, 016001 November (SCIE, IF 3.130, DOI: 10.1088/1748-3190/ab46f7, ISSN: 1748-3182

- Song, S.H., Lee, J.Y., Rodrigue, H., Choi, I. S., Y. J. Kang and Ahn, S.H. *, 2016, "35 Hz shape memory alloy actuator with bending-twisting mode," Scientific Reports, Nature publishing group (England), Vol. 6, No. 21118, February (SCI, IF 5.228, DOI: 10.1038/srep21118, ISSN: 2045-2322

- Song, S.H., Kim, M.S., Rodrigue, H., Lee, J.Y., Shim, J.E., Kim, M.C., Chu, W.S. and Ahn, S.H. *, 2016, "Turtle mimetic soft robot with two swimming gait," Bioinspiration & Biomimetics, IOP Publishing, Vol.11, No. 3, 036010, May (SCI(E), IF 2.891, DOI: 10.1088/1748-3190/11/3/036010, ISSN: 1748-3182

- Song, S.H., Lee, H., Lee, J.G., Lee, J.Y., Cho, M. and Ahn, S.H. * , 2016, "Design and analysis of a smart soft composite structure for various modes of actuation," Composites Part B: Engineering, Vol. 95, No. 15, pp. 155-165, June.

All-round gripper
Morphing wheel
Smart Soft Composite
Turtle-mimetic robot
Soft robotics

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