힘 절반 썼는데 무거운 물건 '척척'..국내 연구진, '근육 옷감' 개발

[경향신문]

한국기계연구원 박철훈 박사팀이 개발한 ‘인공 근육’의 모습. 얇은 형상기억합금을 옷감처럼 직조해 제작했다. 자체 무게의 1500배를 들어올리는 힘을 낼 수 있다. 한국기계연구원 제공

무거운 물건 들기 같은 힘든 동작도 쉽게 할 수 있도록 돕는 신개념 옷감이 개발됐다. 형상기억합금을 이용한 이 기술을 이용하면 평소 힘의 절반으로도 육체 노동을 할 수 있어 택배나 건설·돌봄 노동자의 업무 부담을 줄일 수 있을 거라는 기대가 나온다.

한국기계연구원 박철훈 박사팀은 얇고 가벼운 형상기억합금을 직조해 인간의 근육처럼 힘을 발휘할 수 있게 하는 ‘근육 옷감’ 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

연구팀은 머리카락 절반보다 가느다란 40㎛ 굵기의 형상기억합금을 용수철 형태의 실로 만든 뒤 보통 옷감과 혼용해 근육 옷감을 직조했다. 이렇게 만든 근육 옷감은 가볍고 큰 힘을 낼 수 있었다. 손바닥 크기의 근육 옷감 무게는 종이컵 한 개 정도인 6.6g에 불과했지만, 자체 무게의 1500배에 달하는 10㎏을 들어올릴 수 있었다.

근육 옷감은 전기를 통해 수축과 이완한다. A4 용지 절반 크기의 근육 옷감을 움직이는 데에는 무게 180g 정도의 배터리가 필요하다. 언제 수축하고 이완할지는 착용자의 근육 움직임을 센서로 읽어 알아낸다. 특히 근육 옷감은 자신이 기왕에 입은 옷 위에 간단하게 붙이기만 하면 돼 영화 <아이언맨> 같은 복잡한 착용 절차가 필요 없다. 연구진은 다리나 팔에 근육 옷감을 부착하고 앉았다 일어서기, 계단 오르기, 무거운 짐 들기 등의 동작을 보조하는 실험을 했더니 평소 사용하던 근력의 50%만으로도 같은 동작이 가능했다고 밝혔다.

박철훈 책임연구원은 “근육 옷감은 작업환경을 개선하기 위한 웨어러블 로봇뿐만 아니라 가정에서 재활훈련이 가능한 착용형 기기, 마사지와 같은 헬스케어 분야까지 폭넓게 활용될 수 있다”며 “이 직조 기술을 적용하면 웨어러블 로봇 제조공정의 경제성을 크게 개선할 수 있을 것”이라고 전망했다.

한국기계연구원 박철훈 박사팀이 개발한 ‘근육 옷감’의 활용 사례. 육체 노동이나 재활 훈련에 쓸 수 있다. 한국기계연구원 제공

이정호 기자 run@kyunghyang.com