공기주입식 구조물의 표면에서 발생하는 구겨짐을 활용해 다양한 형태 변화를 구현하는 연구가 재료공학 및 융합과학 분야 국제학술지 ‘Advanced Science’ 2026년 8월호 표지로 선정됐다. MIT 미디어랩 박사과정의 윤혜준 연구원은 해당 논문의 공동 제1저자로 참여했다.

이번에 게재된 논문 ‘Reconfigurable Inflatables Through Controlled Surface Crumpling’은 공기주입식 구조물에서 나타나는 구겨짐(crumpling)을 제어해 하나의 구조물이 여러 형태로 변화할 수 있도록 하는 설계 방법을 다룬다.

윤 연구원은 하버드대 디자인대학원(GSD) 석사과정 재학 당시 하버드대 공학·응용과학대학원(SEAS)의 Bertoldi Group 연구진과 협업해 이번 연구를 수행했다.

일반적인 공기주입식 구조물은 공기를 주입하면 미리 설계된 형태로 팽창하고, 공기를 제거하면 원래 상태로 돌아가는 방식으로 작동한다. 연구팀은 이러한 방식에서 나아가 구조물 표면에서 구겨짐이 발생하는 위치와 방향을 조절해 하나의 구조물에서 서로 다른 형태를 구현하는 방법을 제시했다.

특히 기존에는 구조적 결함으로 인식될 수 있었던 구겨짐 현상을 형태와 움직임을 결정하는 설계 요소로 활용했다. 이를 통해 하나의 구조물이 여러 개의 안정적인 형태를 가질 수 있는 ‘다중안정성(multistability)’을 구현했다.

연구진은 이번 설계 방식이 향후 형태와 움직임의 변화가 필요한 소프트 로봇을 비롯해 가변형 건축 구조물, 의료·환경 분야 등 다양한 영역에 활용될 가능성이 있다고 설명했다.

윤 연구원은 디자인과 소재·공학 기술을 결합한 연구를 이어오고 있다. 현재 MIT 미디어랩의 Tangible Media Group에서 Hiroshi Ishii 교수의 지도를 받아 프로그래머블 소재와 형태 변형 인터페이스를 연구하며 박사과정을 밟고 있다.

윤 연구원은 앞서 레드닷 디자인 어워드와 iF 디자인 어워드, IDEA 등 국제 디자인상을 수상했으며, 2022년 미국 경제전문지 포브스가 선정한 ‘Forbes 30 Under 30 Asia’에 이름을 올린 바 있다.

한편 이번 연구는 미국 육군연구소(Army Research Office)의 연방 연구지원금(W911NF-22-1-0219)을 지원받아 수행됐다.