장한뜻 연구실은 고밀도 토크 구동기와 가변 강성 구동기 개발에 중점을 두고 있습니다. 고밀도 토크 구동기는 로봇의 동작 효율성과 정밀도를 극대화하기 위한 핵심 부품으로, 특히 착용형 로봇이나 인간-로봇 상호작용이 중요한 분야에서 필수적인 역할을 합니다. 연구실은 고포화자화 블록 분말 기반의 자성 소재와 QDD(Quasi-Direct Drive) 모터 모듈 개발을 통해 기존 구동기의 한계를 극복하고, 더 높은 토크와 효율을 제공하는 신기술을 선보이고 있습니다. 가변 강성 구동기는 로봇이 다양한 환경과 작업 조건에서 유연하게 동작할 수 있도록 하는 핵심 기술입니다. 연구실은 근육의 교차 브리지 메커니즘에서 영감을 받은 가변 강성 액추에이터를 개발하고, 이를 활용한 피드포워드 운동 제어 기법을 연구하고 있습니다. 이러한 기술은 인간과 로봇이 안전하게 물리적으로 상호작용할 수 있도록 하며, 재활 로봇이나 협동 로봇 등 다양한 응용 분야에 적용되고 있습니다. 이러한 연구는 IEEE Transactions on Robotics, Actuators 등 국제 저명 학술지에 다수 게재되었으며, 실제 착용형 로봇 개발 프로젝트와 연계되어 실용화 단계까지 이어지고 있습니다. 앞으로도 연구실은 구동기 기술의 혁신을 통해 로봇공학 분야의 발전을 선도할 계획입니다.

연구실은 부분적 절단 환자나 하지 근력 저하 환자를 위한 착용형 로봇 및 재활 보조기기 개발에 활발히 참여하고 있습니다. 예를 들어, 공압 액추에이터를 이용한 손가락 의수, 미니어처 압축기를 장착한 공압식 AFO(발목-발 보조기) 등 다양한 웨어러블 로봇 솔루션을 개발하여 실제 환자들의 삶의 질 향상에 기여하고 있습니다. 이러한 연구는 생체 신호(표면 근전위 등)를 정밀하게 측정하고 해석하는 인터페이스 기술과 결합되어, 사용자의 의도를 정확히 반영하는 맞춤형 보조기기 구현에 초점을 맞추고 있습니다. 특히, 고정밀 표면 근전위 인터페이스와 고밀도 토크 구동기를 결합한 하지 근력 보조 착용형 로봇 개발 프로젝트는 한국연구재단의 지원을 받아 진행되고 있으며, 실제 임상 적용을 목표로 하고 있습니다. 연구실은 생체 신호 기반 제어, 인체공학적 설계, 경량화 및 소형화 기술 등 다양한 융합기술을 접목하여, 사용자의 편의성과 안전성을 극대화하는 데 주력하고 있습니다. 이와 같은 연구는 IEEE Transactions on Neural Systems and Rehabilitation Engineering, 한국정밀공학회지 등 국내외 학술지에 다수 발표되었으며, 향후 재활 의료기기 산업 및 헬스케어 로봇 분야에서의 파급 효과가 클 것으로 기대됩니다.

장한뜻 연구실은 유연 구조와 환경 적응형 로봇 시스템 개발에도 많은 노력을 기울이고 있습니다. 스네이크형 유연 로봇, 입자 흐름 기반 인플레이터블 로봇 바디, 상변화 소재 및 온도 제어 시스템을 활용한 가변 강성 메커니즘 등 다양한 형태의 로봇 구조를 연구하고 있습니다. 이러한 기술은 복잡한 환경에서의 이동성, 장애물 극복, 다양한 작업 수행 능력을 크게 향상시킵니다. 특히, 소방임무와 같은 극한 환경에서의 로봇 활용을 위해 내열성 강화 스킨, 다기능 그리퍼, 로봇팔 부착형 드론 플랫폼 등 특수 목적의 로봇 시스템도 개발하고 있습니다. 이는 실제 현장에서의 안전성과 효율성을 높이는 데 기여하며, 재난 구조, 산업 자동화 등 다양한 분야에 적용될 수 있습니다. 연구실은 이러한 유연 구조 및 환경 적응형 로봇 시스템 개발을 통해, 기존의 경직된 로봇 시스템이 가지는 한계를 극복하고, 미래 지능형 로봇의 새로운 패러다임을 제시하고 있습니다. 앞으로도 다양한 융합 연구를 통해 로봇의 실용성과 적용 범위를 지속적으로 확장해 나갈 계획입니다.