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KAIST, 인간 보다 17배 강한 인공근육 개발

등록 2022.12.05 14:31:44

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김상욱 교수 연구팀, 그래핀-액정 복합소재 이용한 새 인공 근육

생체로봇 및 인공장기 등 미래 산업에 활용 기대, 국제학술지 게재

[대전=뉴시스] 인공 근육 섬유 제작의 개략도와 내부 수축 및 이완 시 내부구조도. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 인공 근육 섬유 제작의 개략도와 내부 수축 및 이완 시 내부구조도. *재판매 및 DB 금지

[대전=뉴시스] 김양수 기자 = KAIST는 신소재공학과 김상욱 교수팀이 부산대 안석균 교수팀과 함께 그래핀-액정 복합섬유를 이용해 강력한 인공근육을 개발했다고 5일 밝혔다.

이 인공근육은 현재까지 과학계에 보고된 것 중 인간 근육과 가장 유사하면서도 최대 17배 강한 힘을 갖고 있다.

최근 유연성을 갖는 신소재를 이용해 생명체의 근육같이 유연하면서도 기계적 운동을 일으킬 수 있는 인공 근육들이 연구되고 있으나 운동의 범위가 동물 근육보다 제한되고 강한 운동을 일으키기 위해선 부가적인 에너지 저장과정을 거쳐야만 한다.

김 교수팀이 개발한 신소재는 온도변화에 따라 동물 근육과 같이 크게 수축을 일으키는 액정물질에 고품질의 그래핀을 적용, 레이저를 이용한 원격제어가 가능하다.

또 인간 근육의 작업 수행능력(17배)과 출력밀도(6배)를 크게 능가하는 운동능력을 구현할 수 있다.

연구팀은 실제로 인공 근육으로 이용해 1㎏ 무게의 아령을 들어올리는 데 성공했고 이를 인공 자벌레에 적용, 살아있는 자벌레보다 3배나 빠른 속도로 움직이는 기록을 달성했다.

연구팀은 해당 기술에 대한 특허를 국내외에 출원하고 KAIST 교원창업 기업인 ㈜소재창조를 통해 상용화를 진행할 계획이다.

KAIST 신소재공학과 김인호 박사가 제1 저자로 참여한 이번 연구는 영국의 저명 과학학술지 '네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)'에 지난 10월 표지 논문으로 선정됐다.

김상욱 교수는 "세계적으로 활발히 개발되는 인공 근육들은 한두 가지 물성이 매우 뛰어난 경우는 있으나 실용적인 인공 근육으로 작동하는 데 필요한 다양한 물성들을 골고루 갖춘 경우는 없다"며 "실용성있는 인공 근육 소재는 로봇산업 및 다양한 웨어러블 장치에 활용할 수 있으며 4차 산업혁명에 따른 비대면 과학기술에서 크게 이바지할 것"이라고 말했다.


◎공감언론 뉴시스 [email protected]

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