재료공학부 공동연구팀은 멸균 후에도 안정적인 구동 성능과 센서 기능을 유지하면서, 사용 후 친환경적으로 분해될 수 있는 생분해성 센서 집적형 소프트 수술 로봇 플랫폼을 개발하고 이를 국제 학술지 Advanced Functional Materials에 발표했다.
본 연구는 수술 전 멸균 안정성, 수술 중 반복 구동 및 감지 기능, 사용 후 친환경 분해와 생태 안전성까지 전주기적으로 검증했다는 점에서 주목된다. 연구팀은 PGS 기반 소프트 액추에이터, PBAT 구조체, PBTPA 봉지층, Mo 기반 촉각 센서와 Si nanomembrane 온도 센서를 통합했다. 개발된 플랫폼은 EO 멸균과 생리학적 환경에서도 기계적 안정성과 구동 성능을 유지했으며, 300회 반복 공압 구동에서도 안정적인 굽힘 거동과 힘 출력을 보였다. 또한 조직 접촉부를 선택적으로 교체·폐기하고 공압 구동부는 재사용할 수 있는 모듈형 구조를 구현했다. 인공 장 모델과 생체 내 평가를 통해 촉각·온도 감지 기능과 단기 생체적합성을 검증했으며, 퇴비화 환경에서의 점진적 분해와 생태 안전성 평가를 통해 친환경 일회용 수술도구로서의 가능성을 제시했다. (M. Chae et al., Multimodal Soft Surgical Robots Enabled by Eco-Degradable, Sterilizable Polymers and Transient Electronics Advanced Functional Materials (2026), Early View, DOI: 10.1002/adfm. 202632070)
▲ (좌측부터) 서울대학교 재료공학부 채민성 박사과정, 스위스 로잔연방공대 환경공학부 김경섭 박사후연구원, 강승균 교수
▲ (상단) 공압 구동 모듈형 그리퍼 및 센서 집적 팽창형 카테터 구현 (하단) 퇴비화 조건내 분해 거동 및 생태안전성 평가