뱀처럼 휘는 배터리 개발, 인체착용 로봇 등에 활용

기계연은 뱀의 비늘 구조에 착안해 부드럽게 휘면서 늘어나는 '신축성 뱀 비늘형 배터리'를 개발했다. 기계연 제공

기계연이 개발한 '신축성 뱀 비늘형 배터리'를 사람의 팔과 손에 착용해 인체 움직임에 따라 자유롭게 움직인다. 기계연 제공

뱀처럼 부드럽게 휘어지면서 늘어나는 배터리 기술이 나왔다. 인체 착용형 소프트 로봇이나 웨어러블 기기 등 다양한 전자기기의 에너지 저장소자로 널리 쓰일 전망이다.

한국기계연구원은 장봉균, 현승민 박사 연구팀이 뱀의 비늘 구조에 착안해 안전성과 유연성을 갖춘 '신축성 배터리'를 개발했다고 28일 밝혔다.

이 배터리는 유연하게 움직이면서 높은 신축성을 지닌 뱀의 비늘 구조를 본따 기계적 구조체를 제작할 수 있어 원하는 방향으로 쉽게 늘어나면서도 높은 안전성과 성능을 확보하고 있다. 특히 여러 개의 작고 단단한 배터리를 마치 비늘 같은 구조로 연결해 유연하게 움직일 수 있다.

연구팀은 이를 위해 리튬 폴리머로 육각형 모양의 작은 배터리 셀을 제작하고, 이를 폴리머와 구리로 만든 연결부를 이용해 접었다 폈다 하도록 연결했다. 제조 공정도 종이 접기처럼 유연 전극을 자르고 접는 방식으로 구현해 배터리를 대량 생산할 수 있다.

이 배터리는 장애물이 있는 좁은 공간을 자유롭게 이동할 수 있어 재난 로봇의 전력공급 장치와 부드럽고 유연한 에너지 저장소자가 필요한 인체 착용형 소프트 로봇, 몸이 불편한 노약자를 보조할 수 있는 재활 의료기기에 활용할 수 있다고 연구팀은 설명했다.연구팀은 저장 용량을 높이면서 인공 근육과 소프트 로봇 구동 기술을 결합해 활용도가 높은 소프트 로봇을 개발할 계획이다.

이준기기자 bongchu@dt.co.kr