신소재 「초경량 로봇」 세계 첫 개발/KAIST 이대길교수팀

◎강철대신 「탄소섬유 에폭시」 이용/기존 로봇보다 정밀하고 신속한 작업가능

간접구동방식의 산업용로봇에 신소재를 이용,기존 로봇무게 보다 50%이상을 줄인「초경량로봇」이 세계 최초로 국내 기술진에 의해 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)정밀공학과 이대길·곽윤근교수팀은 21일 구조가 복잡할 뿐 아니라 지나치게 무거운 간접구동방식의 로봇에 테니스라켓·골프채 등에 이용되는 신소재인 탄소섬유 에폭시 복합재료를 이용,로봇무게가 50%이상 감소된 간접구동방식의 직립형 초경량로봇을 개발했다고 발표했다.

이교수는 『지금까지 로봇제작시 탄소섬유 에폭시 복합재료를 사용한 것은 무게가 가볍고 구조가 단순한 직접구동로봇 개발에만 국한돼 왔다』며『이 신소재를 간접구동로봇에 적용한 예는 세계 최초』라고 주장했다.

그는 또 『기존 간접구동방식의 로봇은 무게가 대개 2백㎏인데 비해 실제로 10㎏정도의 무게만 들수 있어 비효율적일 뿐 아니라 짐을 들때 자체변형이 생기기 쉬운 것이 단점』이라며『이 단점을 보완하고 로봇성능을 향상시키려면 로봇무게 감소가 필요조건인데,이를 위해 신소재인 탄소섬유 에폭시 복합재료를 적용하게 됐다』고 설명했다.

초경량로봇은 강철이나 알루미늄을 사용한 로봇에 비해 무게를 50%이상 줄였을 뿐 아니라 같은 강도를 유지하면서도 로봇의 운동속도및 하중을 높여 작업능력을 대폭 향상시켰다.또 자동차및 선박조립·용접·페인트칠하기등 연속·조립작업 등에 효율적으로 이용할수 있도록 6가지 방향으로 설계,기존 로봇과 같은 팔길이라도 작업범위가 넓고 유연성도 뛰어난 것이 특징이다.

따라서 기존 로봇에 비해 정밀하고 신속한 작업이 가능한 이 로봇은 자동차공업·선박제조등 산업현장에서 생산성을 높일 것으로 기대된다.



이교수는『특히 이번 연구에서 직립형로봇 구조에 복합재료를 사용할수 있는 설계법과 설계할때 필요한 변형량을 쉽게 계산할수 있는 방법도 함께 개발했다』며『앞으로는 자동차에 신소재를 적용할수 있는 방법에 대해 연구해볼 계획』이라고 말했다.

한편 이 로봇에 관한「탄소섬유 에폭시 복합재료를 이용한 직립형로봇 개발」논문은 최근 영국에서 열린 복합구조물 국제학술대회에서 최우수논문상을 받았다.<김규환기자>