“현실판 ‘힘쎈여자 강남순’ 나올까” 괴력 발휘하는 ‘인공근육’ 실제 개발

JTBC 인기 드라마 ‘힘쎈여자 강남순’ 스틸컷.[JTBC 홈페이지]

[헤럴드경제=구본혁 기자] 선천적으로 어마무시한 괴력을 타고난 드라마 ‘힘쎈여자 강남순’ 주인공이 현실에서도 나올 수 있을까? 결론부터 말하면 앞으로 10년 후 쯤이면 이 같은 일이 실제 가능해질 전망이다.

국내 연구진이 인체 착용 마이크로 로봇, 웨어러블 기기 등에 적용하면 기존 대비 34배 이상 엄청난 괴력을 발휘할 수 있도록 해주는 신개념 인공근육 기술을 개발했기 때문이다.

JTBC 인기 드라마 '힘쎈여자 강남순'.[JTBC 홈페이지]

카이스트(KAIST) 기계공학과 오일권 교수 연구팀은 초저전력에서 작동하며 협소한 공간에서 사용할 수 있는 소프트 유체 스위치를 개발했다.

인간 근육을 모방한 인공근육은 기존 모터에 비해 유연하고 자연스러운 움직임을 제공해 소프트 로봇이나 의료기기, 웨어러블 장치 등에 사용된다. 이 같은 인공근육은 전기, 공기 압력, 온도 변화와 같은 외부 자극에 반응하여 움직임을 만들어 내는데, 인공근육을 활용하기 위해서는 이 움직임을 얼마나 정교하게 제어하는지가 중요하다.

또한 기존 모터를 기반으로 한 스위치는 딱딱하고 큰 부피로 인해 제한된 공간 내에서 사용하는데 어려웠다. 연구팀은 좁은 관 속에서도 큰 힘을 내며 유체 흐름을 제어할 수 있는 이온성 고분자 인공근육을 개발, 이를 소프트 유체 스위치로써 활용했다.

연구팀이 개발한 이온성 고분자 인공근육은 금속 전극과 이온성 고분자로 구성, 전기에 반응하여 힘과 움직임을 발생시킨다. 초저전력에서 구동하면서 무게 대비 큰 힘을 낼 수 있도록 인공근육 전극의 표면에 유기 분자를 결합해 만든 다공성의 공유결합성 유기 골격구조체를 활용했다.

기존 무게대비 34배 큰 힘을 내는 인공근육을 개발한 오일권(왼쪽) KAIST 교수 연구팀.[JTBC 홈페이지]

그 결과, 머리카락 정도의 얇은 180㎛(마이크로 미터)의 두께로 제작된 인공근육은 가벼운 무게(10mg) 대비 34배 이상의 큰 힘을 내며 부드러운 움직임을 나타냈다.

오일권 교수는 “이 기술을 활용하면 로봇이나 무인기, 드론, 의료기기, 웨어러블 장치에 적용이 가능하다”면서 “현재 인체에 삽입하는 마이크로 나노로봇에도 이 기술을 적용하는 도전적 연구를 진행중인데 10년 내 가시적 성과를 거둘 것으로 보고 있다”고 말했다.

nbgkoo@heraldcorp.com