이 연구 주제는 자연계의 운동 원리와 인체의 생체역학적 특성을 로봇 시스템에 접목하여, 사람과 환경에 안전하게 상호작용할 수 있는 소프트 로봇과 착용형 로봇을 개발하는 데 초점을 둔다. 연구실은 손, 손목, 무릎, 발목, 호흡 보조 등 다양한 신체 부위를 대상으로 유연한 구조와 텐던 구동, 공압 구동, 가변 강성 메커니즘을 활용한 보조 장치를 설계해 왔다. 이러한 접근은 기존의 강체 중심 로봇이 가지는 무게, 불편감, 충돌 위험을 줄이면서도 실제 사용 환경에서 높은 순응성과 착용 편의성을 확보하려는 목적을 가진다. 구체적으로는 Exo-Glove 계열의 손 보조 로봇, 무릎 견인 장치, 발목 및 상지 보조 엑소수트, 림프부종 관리를 위한 마사지 디바이스, 원격 재활을 위한 상지 재활 로봇 등으로 연구가 확장되어 있다. 이들 시스템은 단순한 기구 설계에 머무르지 않고, Bowden 케이블 전달 특성, 장력 제어, 사용자 의도 인식, 감각 피드백, 멀티모달 센서 융합, 기계학습 기반 제어와 같은 요소 기술과 결합된다. 또한 자기 정렬 관절 보조 장치나 장시간 착용 가능한 휴먼증강 하이브리드 로봇 수트 개발처럼 실제 의료·재활·산업 현장 적용을 염두에 둔 연구가 활발하다. 이 연구의 의의는 인간 중심 로봇공학을 구현한다는 점에 있다. 연구실은 단순히 힘을 크게 내는 장치보다, 사람의 움직임과 의도에 자연스럽게 동조하고 장시간 사용해도 부담이 적은 시스템을 지향한다. 향후에는 재활 치료, 근력 보조, 고령자 보행 지원, 산업 현장 작업 보조, 원격 진단 및 디지털 헬스케어 플랫폼과 연계된 지능형 웨어러블 로봇으로 발전할 가능성이 크며, 소프트 로보틱스의 상용화와 의료로봇 분야 확장에도 중요한 기반을 제공한다.

이 연구 주제는 종이접기 원리에서 착안한 오리가미 구조를 공학적으로 재해석하여, 접히고 펴지며 형태를 바꿀 수 있는 로봇 메커니즘과 구조체를 만드는 데 중점을 둔다. 조규진 연구실은 오랫동안 오리가미 기반 바퀴, 전개형 날개, 자가 전개 구조, 전개형 암, 접이식 대형 구조체 등을 개발해 왔으며, 이를 통해 경량성·수납성·기능 통합이라는 장점을 동시에 확보하고자 한다. 이러한 연구는 단순한 기하학적 변형을 넘어, 실제 하중을 견디고 반복 변형이 가능한 공학 구조로 오리가미를 구현하는 데 특징이 있다. 대표적으로 고하중을 견디는 변형 가능 오리가미 휠, fold-and-roll 방식의 전개형 로봇 암, 전개형 텐트, 글라이딩과 플랩핑이 가능한 전개형 날개 모듈, 자가 전개 오리가미 붐과 같은 성과가 나타난다. 연구실은 두꺼운 멤브레인 수용 설계 규칙, 와이어프레임 기반 패턴 설계, 면 간 접촉을 통한 강성 향상, 리본 엮기 방식의 인터레이스 구조, 좌굴과 쌍안정성 활용 등 구조역학과 설계론을 결합해 실제 활용 가능한 시스템으로 발전시켰다. 또한 3D 프린팅과 다재료 제조를 연계해 제작 공정을 단순화하고, 대형 스케일 구조나 이동 로봇 플랫폼에도 적용하고 있다. 이 분야의 중요성은 우주·모빌리티·재난 대응·물류·건축형 로봇 등 다양한 응용 가능성에 있다. 전개 전에는 작고 가볍게 보관되다가 사용 시 빠르게 확장되어 높은 강성과 기능을 제공하는 구조는 공간 효율성과 운용성을 크게 높인다. 앞으로는 적응형 구조, 자율 전개 시스템, 다기능 표면, 가변 강성 요소와 결합해 보다 지능적인 전개형 로봇 플랫폼으로 발전할 수 있으며, 로봇 메커니즘과 구조 공학을 잇는 핵심 연구 축으로 자리잡을 가능성이 높다.

이 연구 주제는 곤충, 물장군, 벼룩, 자벌레, 물고기와 같은 생물의 이동 원리를 분석하고, 이를 소형 또는 경량 로봇의 이동 메커니즘에 구현하는 데 초점을 둔다. 연구실은 점프, 주행, 기어가기, 글라이딩, 수면 도약, 바퀴-다리 변환 등 복합적 이동 방식을 수행하는 로봇을 개발하며, 환경 변화에 적응하는 다중모드 기동성을 핵심 목표로 삼고 있다. 이는 정형화된 평지뿐 아니라 거친 지형, 수면, 장애물 환경, 재난·탐사 상황 등에서 높은 이동 성능을 확보하기 위한 연구 방향이다. 특히 Science에 발표된 물 위를 도약하는 곤충형 로봇 연구는 수면 장력 지배 환경에서의 운동 메커니즘을 정량적으로 규명하고 이를 로봇 설계로 연결한 대표 성과다. 또한 벼룩 모사 카타펄트 메커니즘, 토크 반전 기반 점프 구조, 자기복원과 방향전환이 가능한 점프로봇, 주행-도약 결합 로봇, 변형 바퀴 로봇, 글라이더 결합형 로봇 등은 기구학·동역학·제어를 통합하는 연구실의 강점을 보여준다. 최근에는 소프트 조인트의 초탄성 토크 역전 메커니즘처럼 에너지 저장과 순간 방출을 이용한 임펄시브 운동 생성 원리도 심화되고 있다. 이 연구는 소형 로봇의 기동성을 혁신하는 동시에, 자연계 운동의 물리적 원리를 공학적으로 해석하는 학문적 가치도 크다. 다중모드 이동로봇은 재난 지역 탐색, 정찰, 환경 모니터링, 협소 공간 탐사 등 인간 접근이 어려운 현장에서 활용될 수 있다. 앞으로는 체화지능, 환경 적응형 하드웨어, 분산형 제어, 지능형 감지 기술과 결합하여 스스로 형태와 기능을 바꾸는 차세대 적응형 이동로봇으로 확장될 전망이다.