초록 ▼

□ 연구개요
∎ 본 연구에서는 다양한 스마트 소재를 활용하여 연성 소재의 제어 범위와 구동 방법을 다양화하고 이를 통해 연성 로봇의 응용 영역을 확장하는 것을 목표로 하였음. 구체적으로, 나노입자와 기존의 연성소재를 결합한 나노복합재를 개발하고 연성 로봇에 필수적인 연성 액츄에이터의 새로운 구동법 및 제어 매커니즘을 발굴함.
∎ 연구의 범위는 다음과 같음: (1) 물성이 프로그래밍된 스마트소재 개발 (2) 새로운 연성소재 형상변화 매커니즘 발굴 (3) 3D 프린팅 기반 제작기술 개발 (4) 연성로봇에 개발에 활용
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□ 연구개요
∎ 본 연구에서는 다양한 스마트 소재를 활용하여 연성 소재의 제어 범위와 구동 방법을 다양화하고 이를 통해 연성 로봇의 응용 영역을 확장하는 것을 목표로 하였음. 구체적으로, 나노입자와 기존의 연성소재를 결합한 나노복합재를 개발하고 연성 로봇에 필수적인 연성 액츄에이터의 새로운 구동법 및 제어 매커니즘을 발굴함.
∎ 연구의 범위는 다음과 같음: (1) 물성이 프로그래밍된 스마트소재 개발 (2) 새로운 연성소재 형상변화 매커니즘 발굴 (3) 3D 프린팅 기반 제작기술 개발 (4) 연성로봇에 개발에 활용

□ 연구 목표대비 연구결과
∎ 연구 범위 원천기술 개발
(1) 물성이 프로그래밍된 스마트소재 개발
- 자성패턴을 재프로그래밍할 수 있는 자성복합소재 개발
- 자성패턴을 프로그래밍한 회전 액츄에이터 개발
(2) 새로운 연성소재 형상변화 매커니즘 발굴
- 상변화 소재를 이용한 자성패턴 재프로그래밍 메커니즘 개발
- 모세관현상과 표면장력을 이용한 드로잉기반 3D 형상변화 기술 개발
(3) 3D 프린팅 기반 제작기술 개발
- 다물질 스마트소재 3D 프린팅 기술 개발
- 표면장력 기반 4D 프린팅 기술 개발
(4) 연성로봇에 개발에 활용
- 스마트 텐세그리티 로봇 개발
- 소프트로봇 위장용 표면 굴곡 복제 소자 개발
∎ 추가적인 원천기술 개발
(5) 연성로봇에 활용 가능한 새로운 스마트구조 설계법 개발
(6) 픽셀화된 강성변화 소재 개발
∎ 연구계획상 목표에 대해 모든 원천기술들을 초과 달성하였음.

□ 연구개발결과의 중요성
∎본 연구에서는 연성 소재의 제어 범위와 구동 방법을 다양화 및 고도화하였으며, 이를 통해 연성 로봇의 동작 수준을 높이고 응용 영역을 확장할 수 있는 원천기술들을 개발하였음.
∎ 본 연구 결과는 기존의 전기적 인터페이스를 기반으로 하는 대다수의 연성 구동 소자들이 가지고 있는 한계를 보완 및 극복 가능하게 하고, 연성 로봇의 응용 범위를 확장할 수 있을 것이라 기대됨. 현재 미국을 비롯한 유럽 일부가 선도하고 있는 연성 시스템 및 차세대 로봇 분야에서 원천 기술을 확보하여 로보틱스 분야에서 국가 경쟁력을 향상시킬 수 있음.

(출처 : 연구결과 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 연구결과 요약문 ... 2
• 목차 ... 3
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 3
• 2. 연구수행내용 및 연구결과 ... 4
• 2.1. 물성이 프로그래밍 된 스마트소재 개발 ... 4
• 2.2. 새로운 매커니즘을 활용한 연성소재 형상변형 방법 발굴 ... 7
• 2.3. 3D 프린팅 기반 연성액츄에이터 제작기술 개발 ... 8
• 2.4. 원천기술 기반 연성로봇 개발 ... 10
• 2.5. 텐세그리티 구조 기반 소프트로봇 설계 및 제작법 개발 ... 12
• 2.6. 강성변화 소자기반 프로그래머블 메타물질 ... 12
• 3. 연구개발결과의 중요성 ... 13
• 4. 참고문헌 ... 14
• 5. 연구성과 ... 15
• 끝페이지 ... 16