브리스톨 대학교 과학 및 공학부 연구진이 문어의 독특한 신경계 구조에서 영감을 받은 획기적인 소프트 로봇을 공개했다. 이 혁신은 2025년 5월 14일 Science Robotics에 게재되었으며, 생체 모방 설계가 자율 로봇 공학에 혁신을 가져올 수 있음을 보여준다.
티안치 위(Tianqi Yue)가 이끄는 연구팀은 공기나 물의 유체 흐름을 이용해 빨판의 흡착과 움직임을 조율하는, 단순하면서도 지능적인 로봇을 설계했다. 이는 문어가 여러 팔에 걸쳐 수백 개의 빨판을 제어하는 방식과 유사하다. 기존 로봇이 복잡한 전자장치와 중앙 처리 장치에 의존하는 것과 달리, 이 로봇은 지능이 구조 자체에 물리적으로 구현되어 있다.
"작년에는 문어가 바위에 달라붙는 방식을 모방한 인공 빨판을 개발했습니다. 이번 연구는 그 성과를 한 단계 발전시켜, 문어 빨판처럼 물체에 연결하는 것에서 나아가 '구현된 흡착 지능(embodied suction intelligence)'을 활용해 문어의 신경근육 구조의 핵심 요소를 소프트 로봇 시스템에 적용했습니다."라고 위 연구원은 설명했다.
이 로봇의 흡착 지능은 두 가지 수준에서 작동한다. 하위 수준에서는 빨판의 흡착 흐름과 국소 유체 회로를 결합해, 섬세한 물체를 부드럽게 잡거나, 형태가 불분명한 물체를 유연하게 감싸는 등 문어와 유사한 구현 지능을 실현한다. 상위 수준에서는 빨판의 압력 반응을 해독함으로써 접촉을 감지하고, 환경 및 표면의 거칠기를 분류하며, 상호작용 시 발생하는 당기는 힘까지 예측할 수 있다.
이 접근법은 로봇 공학의 근본적인 과제인 다자유도 시스템 제어 문제를 해결한다. 기존 로봇은 가능한 모든 상황을 명시적으로 프로그래밍해야 하므로 계산 효율성이 떨어진다. 반면 문어는 분산 제어 구조를 통해 효율적이고 효과적으로 팔을 제어하는데, 이번 소프트 로봇에 이 전략이 성공적으로 구현된 것이다.
이 기술은 농업(연약한 농산물의 부드러운 취급), 제조, 의료 등 다양한 산업 분야에서 활용 가능성이 높다. 2021년부터 2024년까지 관련 논문이 50% 이상 증가하는 등 소프트 로봇 연구가 빠르게 성장하는 가운데, 이번 혁신은 인간과 복잡한 환경에서 안전하고 직관적으로 상호작용할 수 있는 로봇 개발의 중요한 진전으로 평가된다.