"헤라클래스 괴력 부럽지 않다" KAIST, 34배 큰 힘 내는 인공근육 개...
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- KAIST 기계공학과 오일권 교수 연구팀
[헤럴드경제=구본혁 기자] 소프트로봇, 의료기기 등에 적용하면 기존 무게 대비 34배 이상 무서운 괴력을 발휘할 수 있는 인공근육 소자 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 카이스트KAIST는 기계공학과 오일권 교수 연구팀이 초저전력에서 작동하며 협소한 공간에서 사용할 수 있는 인공근육을 이용한 소프트 유체 스위치를 개발했다고 4일 밝혔다. 유체 스위치는 특정 방향으로 유체가 흐르도록 해 다양한 움직임을 유발하는 장치를 말한다. 인공근육은 인간의 근육을 모방한 것으로 기존 모터에 비해 유연하고 자연스러운 움직임을 제공해 소프트 로봇이나 의료기기, 웨어러블 장치 등에 사용된다. 이같은 인공근육은 전기, 공기 압력, 온도 변화와 같은 외부 자극에 반응하여 움직임을 만들어 내는데, 인공근육을 활용하기 위해서는 이 움직임을 얼마나 정교하게 제어하는지가 중요하다. 또한 기존 모터를 기반으로 한 스위치는 딱딱하고 큰 부피로 인해 제한된 공간 내에서 사용하는데 어려웠다. 연구팀은 좁은 관 속에서도 큰 힘을 내며 유체 흐름을 제어할 수 있는 이온성 고분자 인공근육을 개발, 이를 소프트 유체 스위치로써 활용했다. 연구팀이 개발한 이온성 고분자 인공근육은 금속 전극과 이온성 고분자로 구성되어 있으며, 전기에 반응하여 힘과 움직임을 발생시킨다. 초저전력에서 구동하면서 무게 대비 큰 힘을 낼 수 있도록 인공근육 전극의 표면에 유기 분자가 결합해 만든 다공성의 공유결합성 유기 골격구조체를 활용했다.
그 결과, 머리카락 정도의 얇은 180㎛마이크로 미터의 두께로 제작된 인공근육은 가벼운 무게10㎎ 대비 34배 이상의 큰 힘을 내며 부드러운 움직임을 나타냈다. 이를 통해 연구팀은 낮은 전력으로 유체 흐름 방향을 정교하게 제어하는데 성공했다. 오일권 교수는 “초저전력으로 작동하는 전기화학적 연성 유체 스위치는 유체 제어를 기반으로 하는 소프트 로봇, 소프트 일렉트로닉스, 미세유체공학 분야에서 많은 가능성을 열어줄 수 있다”며 “로봇, 의수 의족 등 생체 의료기기에 이르기까지, 이 기술은 우리 일상에서 초소형 전자 시스템에 쉽게 적용함으로써 다양한 산업현장에서 즉시 활용할 수 있는 잠재력을 지니고 있다”고 말했다. 이번 연구성과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴스드’ 최신호에 게재됐다. nbgkoo@heraldcorp.com [베스트 클릭! 헤럴드 경제 얼리어답터 뉴스] ▶ "내 아이라 속여 결혼했는데"…이혼 후 아내에게 양육비 줘야할까? ▶ "나라 망신"…해외서 미성년자 인신매매·성매매 시킨 한국 남성 ▶ "꼭 XX로 찔러 죽인다"…배달음식 식었다고 살인예고 협박 ▶ 변태가 아니었다?…생리대 찬 남성의 대반전 정체 ▶ "죽은 남편의 아이를 갖고 싶어요"…그의 바람은 현실이 됐다 ▶ 국민간식 ‘오리온 카스타드’서 식중독균이?…회수 조치 ▶ ‘더 시즌즈’ MC 맡은 이효리 "제주 살며 음악적 소통에 갈증 느껴" ▶ “생일 축하해” 카라 멤버들 故 구하라 추억…여전한 그리움 ▶ "연봉 1억원, 이런 밥상이 삼시세끼 공짜" 난리난 이 회사, 어디길래? ▶ “아이폰서 갤럭시로 갈아탔어요”…대박 난 ‘이재용 어묵집’ 근황 Copyright ⓒ 헤럴드경제 All Rights Reserved. |
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