인간 근육보다 17배 강한 `인공근육`개발했다

KAIST, 그래핀-액정 복합 신소재로 제작
1㎏ 아령 들어올리고, 출력밀도 6배 향상

KAIST는 그래핀-액정 복합소재를 이용해 인간근육과 유사하면서 최대 17배 강한 힘을 내는 '인공근육'을 개발했다. KAIST 제공

KAIST 개발한 인공근육 섬유다발 모습 KAIST 제공

사람 근육보다 17배 더 강력한 힘을 낼 수 있는 인공근육이 나왔다.

KAIST는 김상욱 교수 연구팀과 안석균 부산대 교수 연구팀이 공동으로 그래핀-액정 복합섬유를 이용해 인간 근육과 유사하면서 최대 17배 강한 힘을 가진 인공근육 기술을 개발했다고 5일 밝혔다.

최근에는 유연성을 가진 소재를 이용해 생명체의 근육처럼 유연하면서 기계적 운동을 할 수 있는 인공근육에 관한 기술개발이 이뤄지고 있다. 하지만, 대부분의 운동 범위가 동물 근육에 비해 제한되고, 강한 운동을 수행하려면 마치 시계태엽을 감듯이 부가적인 에너지 저장 과정을 거쳐야 하는 문제가 있었다.

연구팀은 온도변화에 따라 동물 근육처럼 크게 수축하는 액정 물질에 고품질 그래핀을 적용한 그래핀-액정 복합 소재를 활용해 인공근육을 구현했다. 이 인공근육은 인간근육의 작업 수행능력을 17배, 출력밀도는 6배 가량 크게 능가하는 운동능력을 나타냈다고 연구팀은 설명했다.

실제로, 인공근육을 이용해 1㎏ 아령을 들어 올렸고, 그래핀-액정 복합 신소재를 이용한 인공 자벌레는 살아있는 자벌레보다 3배 빠른 속도로 움직였다.

김상욱 KAIST 교수는 "실용적인 인공근육으로 작동하는 데 필요한 다양한 물성들을 고루 갖춘 경우가 이번이 처음"이라며 "인공근육 소재가 로봇 산업과 다양한 웨어러블 장치에 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

이 연구결과는 국제 학술지 '네이처 나노테크놀로지(지난 10월 27일자)' 표지 논문으로 실렸다. 이준기기자 bongchu@dt.co.kr