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바이오로보틱스와 연료전지

전문가 제언: ○ 인간과 닮은 로봇 소위 휴마노이드 로봇을 시작으로 다양한 이동형 로봇의 연구가 전 세계적으로 활발하게 연구되고 있다. 이러한 로봇의 동작들은 대부분 서브모터를 동력으로 사용하는 액추에이터를 통하여 이루어진다. 현재 대부분의 서보모터는 전지로 리튬 이온전지나 니켈수소전지 등의 2차전지가 사용되고 있으나 이들 전지는 구동시간은 짧고 충전시간이 길다는 문제점을 가지고 있다.

○ 이에 비해 연료전지는 에너지 밀도가 높고 연료를 공급하는 만큼 장시간 구동이 가능하기 때문에 이동형 로봇용의 전지로 그 실용화가 기대되고 있다. 소형 로봇의 경우 중량이나 스페이스, 원가의 면에서 공기펌프, 가습기, 온도조절 등의 보조기기를 필요로 하지 않고 실온 부근에서 작동한다. 자립형으로 소형 경량의 고체고분자형 연료전지는 이러한 목적에 사용하기에 최적이라고 판단된다.

○ 본고의 필자는 일본 오사카 대학의 로봇계 연구기구에서 고도 지능화 자율로봇 연구프로젝트에 참여하고 있는데 바이오로보틱스에 관련된 연구로 소형의 걷는 휴마노이드 로봇이나 유영하는 물고기 로봇의 개발에 종사하여 왔다. 이들 소형 로봇의 전원으로서 원통형이며 소형 초경량의 자립형 연료전지를 독자적으로 개발하여 이를 로봇의 동력원으로 사용하는 성과를 올렸다.

○ 본고에서는 필자들이 행한 소형 경량의 수소, 메탄올, 에탄올 등을 연료로 사용하는 파워튜브 형태의 바이오 연료전지와 이를 물고기 유영, 휴마노이드의 걷기 등의 동작에 동력원으로 적용한 예를 소개하고 있어 고체고분자 연료전지의 개발은 물론 로봇개발 전공자에게도 매우 흥미로운 결과를 제시하고 있다.

저자: Tomiyuki Wakisaka
자료유형: 학술정보