‘소프트 로봇’에 도전하는 ‘소프트 우먼파워’

송현서 학생은 ‘문어 같은 로봇’이라는 주제로 ‘2018 페임랩코리아’ 본선에 올랐다. 그녀와 함께 열띤 브레인스토밍으로 아이디어 구상을 도와준 사람은 김지윤 교수. 찰떡호흡을 자랑하는 두 사람은 앞으로 함께 ‘소프트 로봇’을 연구할 계획이다.

퀴즈 하나! 다리가 잘려도 다시 자라고, 중심부 명령 없이도 다리마다 각각의 자극에 반응해 독립적으로 움직이는 생명체는? 정답은 바로 ‘문어’다. 지난 5월 11일, ‘2018 페임랩코리아’ 본선 무대에 올랐던 송현서 학생은 이 퀴즈로 300여 명의 청중과 첫인사를 나눴다. 손에는 작은 상자가 들렸는데, 여기에 퀴즈 주인공이 들어 있다고 하니 대중의 호기심은 최고조에 달했다. 본격 스피치에 앞서 청중의 궁금증을 유발하겠다는 그녀의 전략이 제대로 적중한 셈이다.

송현서 학생은 2018페임랩코리아에서 ‘문어 같은 로봇’이라는 주제로 발표했다.

페임랩코리아는 3분 동안 과학 관련 주제를 과학의 ‘과’자도 모르는 일반인도 알아듣기 쉽게 설명하는 경연대회다. 이 대회에서 송현서 학생은 신통방통한 소프트 로봇의 세계를 소개했다. 소프트 로봇은 딱딱한 금속이 아닌 연성소재를 사용한 로봇을 가리키는데, 유연한 움직임이 특징이다.

그녀가 경연 주제로 소프트 로봇을 택한 건 1년 반 동안 신소재공학부 김지윤 교수 연구실에서 인턴으로 일하며 연구에 참여했기 때문이다. 김지윤 교수는 소프트 로봇의 가장 큰 장점으로 “유연한 소재를 사용해 인간에게 더 친화적이고, 예상치 못한 환경에서도 복잡한 계산 없이 움직일 수 있다는 것”을 꼽으며 “이런 특성을 이용해 재난, 탐사, 의료 등 다양한 분야에 이용될 수 있다”고 설명했다.

들어보셨나요? 문어 같은 로봇

이번 경연에선 아쉽게 수상하지 못했지만 송현서 학생은 10명의 본선 진출자 중 심사위원들이 주목한 기대주 중 한 명이었다. 다년간 UNIST 홍보대사로 일하며 익힌 무대 장악력, 웬만해서는 떨지 않는 강철 심장과 귀에 쏙쏙 꽂히는 발표력 등 끼와 재능을 갖췄기 때문. 게다가 원고 구성도 청중의 흥미를 유발하기에 나무랄 데 없었다.

김지윤 교수는 문어를 비롯한 자연계의 생물을 모사해 더 부드럽게 움직이는 로봇을 개발할 계획이다. | 사진: 안홍범

이런 결과물에는 김지윤 교수의 도움이 결정적이었다. 1차 예선 때만 해도 욕심이 앞서는 바람에 원고에 너무 방대한 내용을 담고 있었는데, 김 교수의 도움으로 원고를 대폭 수정한 것이다.

“교수님께서 ‘문어 같은 로봇’이라는 키워드를 중심으로 소프트 로봇의 다양한 강점 중에서도 ‘생체모방형 특성’에 초점을 맞추는 게 어떻겠냐고 조언해주셨어요. 사람들이 흥미를 가질 만한 주제를 한 가지만 선택해 명료하게 전달하는 게 효과적이라는 말씀이 ‘신의 한 수’였죠.”

일반인에게 설명할 때뿐 아니라 기업이나 다른 분야 연구자들과 협업할 때도 연구 주제를 알기 쉽게 전달하는 능력은 연구자에게 매우 중요한 자질이다. 그래서 김 교수도 평소 효과적으로 연구 주제를 설명하는 방법에 관심이 많다. 이번 발표에서는 소프트 로봇 가운데 가장 유명한 미국 하버드대학교의 옥토봇(Octobot)이 문어의 모양과 움직임을 본떠 만들어졌다는 걸 소개하면서 연구 주제에 쉽게 다가갈 수 있도록 도왔다.

“자연계 생물체의 다양한 형태는 움직임 능력을 결정하는 주요 요소이기 때문에 소프트 로봇 연구자들의 주된 관심사입니다. 현재는 단순히 휘는 정도입니다. 아니면 부피가 줄거나 늘어나면서 움직이는 수준인데요. 앞으로 자연계 생물을 모사해 보다 복잡한 움직임을 구현하고 싶습니다.”

동식물의 구조와 움직임을 모방해 로봇에 응용하는 생체모방형 로봇은 김 교수의 주요 연구 주제 중 하나다. 특정 자극에 반응하는 소프트 로봇 소재와 구동 방법도 개발하고 있다. 기존 소재들은 설정된 한 가지 방식으로만 작동하기 때문에 움직임이 한정적일 수밖에 없지만 자극을 줄 때마다 다르게 반응하는 소재를 개발하면 더 부드럽고 다양한 움직임이 가능해진다. 김 교수는 한 번 구동한 뒤에는 원래대로 되돌아오고, 다른 방식으로 움직이도록 재설정할 수 있는 등 보다 고차원적으로 움직임을 구현하는 소재를 개발하고 있다.

기대되는 여성 연구자들의 ‘케미스트리’

송현서 학생은 과학기술 연구는 물론 대중화에도 관심이 많은 학생이다. | 사진: 안홍범

“젊은 여성 교수님이라 통하는 부분이 많고 늘 자상하게 지도해주셔서 더욱 열심히 공부하게 됩니다. 10년 후 저도 교수님처럼 되고 싶어요.”

송현서 학생이 ‘김지윤 교수 바라기’라는 건 연구실에서 모르는 사람이 없을 정도로 공공연한 사실이다. 연구자로서의 기본자세를 비롯해 김 교수의 모든 면면을 닮고 싶다는 송현서 학생. 그중에서도 김 교수의 부드러운 카리스마를 가장 선망한다. 김지윤 교수는 학생과 친밀하게 지내는 게 창의력을 북돋는 데 중요한 영향을 미친다고 강조했다.

“전 세계 연구자들과 경쟁하려면 독창성이 필요한데요. 이를 위해선 같은 연구실 내 연구자들 간에 좋은 관계를 유지하는 게 중요하다고 생각합니다. 서로 친밀하게 지내는 분위기에서 창의성도 활성화되기 쉬우니까요. 현서 학생은 열정이 넘치고 목표의식이 뚜렷할 뿐 아니라, 과학의 대중화에도 관심이 많으니 앞으로 좋은 연구자가 될 겁니다.”

다음 학기부터 대학원에 진학하는 송현서 학생은 평소 김 교수의 가르침을 본받아 스스로 문제 해결 능력을 키울 수 있는 독립적인 연구자가 되겠다고 다짐했다. 더불어 페임랩코리아 최종 10인에 선발돼 과학기술정보통신부의 위촉장을 받고 한국과학창의재단 소속의 과학 커뮤니케이터로 활동하며 과학 버스킹, 과학 연극 등 과학 대중화 활동에도 힘쓸 예정이다. 반짝이는 눈으로 향후 계획과 포부를 밝히는 송현서 학생을 뿌듯한 눈으로 바라보는 김 교수.

“산업 현장에서 유용하게 쓰일 수 있는 기술을 개발하고 다른 연구자에게 영감을 주는 연구자가 되는 것도 중요하지만, 이렇게 훌륭한 학생을 잘 키워내는 것도 보람 있는 일입니다.”

소프트 로봇 분야를 이끌 우먼파워, 김지윤 교수와 송현서 학생의 남다른 ‘케미스트리’가 앞으로 어떤 큰일을 낼지 그들의 활약상이 벌써부터 기대된다.