싱가포르 남양리공대학 과학자들이 씨앗처럼 작고 몸 길이가 4.4밀리메터밖에 안되는 로보트를 연구 제작했다. 이 로보트는 부드럽고 고르지 않은 표면에서도 자유롭게 탐색할 수 있고 무선 방식으로 이동, 조직절단, 약물방출, 조직샘플 채취, 원격 열 발생 5가지 수술기능을 수행할 수 있으며 각 기능간의 전환은 1초도 걸리지 않는다. 이러한 성과는 더 정밀한 수술과 의료 로보트를 개발하는 데 길을 개척해주었다. 관련 론문은 국제학술지 《선진과학》 최신호에 발표되였다.

여러가지 기능을 몇밀리메터도 되나 마나 한 로보트 내부에로 집성하기 위해 팀은 자기장에 의해 활성화된 운동통제 장치를 개발했다. 이 장치는 1초내에 재편성을 완료할 수 있다. 소프트웨어 로보트 분야에서 흔히 사용되는 폴리디메틸실록산과 에코플렉스 등 재료로 제작되였다. 연구팀은 이러한 재료에 5마이크로메터 크기의 자성 미세립자를 삽입하고 로보트의 서로 다른 부위가 자기장에 차별화된 호응을 할 수 있도록 했다.

작은 규모에서 보면 자기장은 일반적으로 옹근 설비에 동시에 영향을 준다. 마치 자석덩이처럼 총체적으로 호응을 하며 부동한 도구를 이동하거나 활성화하는 정밀도를 제한한다. 이를 위해 연구팀은 로보트의 부동한 부위를 알심 들여 설계했고 특정 부위만이 동일한 자기장에 반응하도록 보장함으로써 미세 자성로보트의 핵심 한계를 돌파했다.

로보트의 중앙에는 자기 모듈이 있어 부동한 방향으로 자화, 탈자와 재자화가 가능하다. 각 자기 방향은 모두 특정 기능을 활성화하여 이동 로보트가 5가지 다른 동작을 수행할 수 있게 한다.

대다수의 미세 자성로보트는 5개의 자유도만을 갖추고 있어 3개의 축으로만 이동하고 2개의 방향으로만 회전할 수 있다. 새롭게 개발된 로보트는 6번째 동작인 롤링(滚动)을 추가해 자신의 긴 축을 중심으로 회전할 수 있게 되였다. 이는 로보트가 자세를 더 정밀하게 통제할 수 있게 한다. 체내와 같이 좁고 부드럽고 불규칙적인 공간에서의 이동시 특히 관건이다.

실험실 테스트 결과, 이 로보트는 생체조직을 성공적으로 절단하고 모의 약물 미세립자를 방출하며 조직 견본을 채취 저장하는 동시에 자기장 감응하에 지점 열을 생성하는 것으로 나타났다. 열료법을 통한 항암령역에 활용 가능성이 있음을 시사한다. 또한 99% 이상의 인간 세포가 로보트 재료에 접촉한 후에도 여전히 생존해있어 실험 조건하에 해당 재료가 거의 무독성임을 확인했다.　

과학기술일보