진짜 근육 2배 능가하는 인공 근육 개발

진짜 근육 2배 능가하는 인공 근육 개발

 

국내 연구팀이 실제 인체 근육보다 빠르고 강한 인공 근육 섬유를 개발했다. 인체를 닮은 로봇 팔 등을 만들 때 활용될 것으로 기대된다. 서울대 기계항공 공학부 이현택 박사와 안성훈 교수팀은 다른 형태로 변형된 뒤 특정 조건이 되면, 다시 원래 형태를 회복하는 ‘형상 기억 합금’을 이용해 빛으로 움직이는 인공 근육 섬유를 만들었다.

 

관건은 형상 기억 합금의 재료와 형태였다. 연구팀은 니켈과 티타늄을 가공해 머리카락 굵기의 100분의 1 수준인 약 25 µm의 다이아몬드형 격자를 만들었다. 이 격자는 온도가 변하면 크기가 줄어들거나 늘어났는데, 적은 에너지를 지니는 레이저 빛만으로 쉽게 조절 가능했다. 에너지는 적게 쓰지만, 변형률은 다른 합금 보다 월등히 컸다. 전체 크기의 60%까지 크기를 변형시킬 수 있었다. 

이는 기존 형상 기억 합금의 일반적 변형률 6%를 크게 웃도는 것이다. 변형률이 크면, 인공 근육이 더 극적으로 구부러질 수 있어서 보다 효과적인 운동이 가능하다. 변형 속도도 빨라서, 1초에 1600번까지 초고속으로 수축과 이완을 반복할 수 있었다.

 

연구 책임자인 안성훈 교수는 “힘도 강해서 실제 근육을 이루는 근원 섬유 보다 약 2배 강한 힘을 발휘할 수 있다”며, “로봇과 구동기 등에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 연구 결과는 나노 분야 국제 학술지 ‘스몰’ 2018년 06월 07일자 표지 논문으로 게재됐다.