MIT, 빛으로 조종하는 근육 로봇 공개

원문 요약

출처: New Atlas · 2026년 10월 3일 보도

보도에 따르면 MIT 연구팀은 생체 근육 세포 한 층으로 구동되는 소형 바이오하이브리드 로봇을 개발했습니다. 이 로봇은 껌 한 조각 크기로, 유연한 젤라틴 기반 기질에 세포가 부착되어 있습니다. 유전공학적으로 변형된 근육 세포는 빛을 받으면 수축하도록 설계되어 있어, 두 지느러미에 번갈아 빛을 비추면 전진과 방향 전환이 가능합니다. 이 방식은 로봇 내부에 전자를 탑재할 필요가 없으며, 모든 조종이 용기 외부에서 이루어집니다.

지느러미의 크기는 길이 15mm, 너비 7mm, 두께 0.5mm입니다. MIT 기계공학부 리투 라만(Ritu Raman) 부교수이자 연구 저자는 이 디자인이 크기에 비해 상당한 힘을 생성한다고 설명했습니다. 성능 향상을 위해 연구팀은 부드러운 피브린 젤 대신 더 단단한 젤라틴 기반 소재로 전환하고, 표면에 사각 바닥 홈을 새겼습니다. 이 홈은 세포가 정렬되어 효과적인 섬유로 융합되도록 도왔습니다. 또한 하루 15분, 초당 2회 펄스로 빛을 자극하는 훈련을 통해 비자극 대조군 대비 지느러미 변위를 4배 증가시켰습니다. 근육은 고정 없이 30일 이상 기능을 유지했습니다.

테스트에서 로봇은 최대 분당 몸길이의 4배 속도로 이동했습니다. 연구자가 손전등으로 유도하는 동안 페트리 접시 안의 단순한 미로를 성공적으로 통과했습니다. 라만 부교수는 얇은 단층 구조가 다른 바이오하이브리드 로봇에 사용되는 두꺼운 근육 블록보다 적은 세포를 필요로 할 수 있어, 제조 비용과 효율성을 개선할 수 있다고 밝혔습니다.

맥락

바이오하이브리드 수영 로봇은 새로운 개념이 아니지만, 이 디자인은 구조적 효율성에서 차별점을 둡니다. 이전 사례로는 2016년 빛에 민감한 쥐 심장 세포로 구동되는 로봇 가오리, 2022년 인간 심장 세포를 사용한 로봇 물고기가 있습니다. 최근 중국 연구진은 개구리 근육으로 구동되는 로봇 망상어를 공개했으며, 2026년 설계된 OstraBot은 분당 몸길이의 15.6배 속도를 달성했습니다. 이러한 기존 디자인들은 주로 수백만 개의 세포가 필요한 부피가 큰 3차원 근육 덩어리에 의존하는 반면, MIT 팀은 더 얇은 2차원 레이아웃에 초점을 맞추고 있습니다. 이는 재료 비용을 줄이고 생체 조직의 반응성을 높이는 것을 목표로 합니다.

로봇의 해석

이번 개발은 더 단순하고 비용 효율적인 바이오하이브리드 시스템으로의 전환을 시사합니다. 세포 한 층을 사용함으로써 기본 이동에 필요한 생물학적 복잡성을 줄이는 방법을 찾았을 수 있습니다. 그러나 조종에 외부 빛에 의존한다는 점은 자율성과 비관리 환경에서의 실용성을 제한합니다. 또한 다른 최근 디자인에 비해 속도는 다소 느립니다. 핵심은 이 얇은 구조가 취약한 환경에서 정밀한 작업을 수행할 잠재력이 있다는 점으로, 부드럽고 자가 치유가 가능한 조직이 경직된 하드웨어보다 우위를 점할 수 있습니다. 향후 연구는 이 효율적인 구조를 유지하면서 속도와 자율성을 높이는 데 초점을 맞출 것으로 보입니다.