KAIST 개발 '헤라클레스 인공근육', 국제화학연합 2023년 10대 기술 선정

헤라클레스 인공근육이 인공 관절, 인공 손가락, 인공 자벌레 등 소프트 로봇 분야에 활용된 모습

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 김상욱 신소재공학과 교수팀이 2022년 개발한 헤라클레스 인공근육 기술이 세계 최대 화학·소재분야 학술기관인 국제화학연합(IUPAC)에서 '2023년 10대 유망기술'로 선정됐다고 5일 밝혔다.

IUPAC은 전 세계 화학·소재 관련 연구자들의 국제적인 협력과 정보교환을 위해 1919년에 설립된 세계 최대 조직기구로서, 2019년부터 매년 인류가 직면하고 있는 다원적 위기에 대한 해결책을 제시하는 10대 유망기술을 선정해 오고 있다.

인공 근육 기술이 이번에 10대 유망기술로 선정된 것은 사회의 지속가능성을 위한 과학기술적 중요성을 인정받은 것이다.

헤라클레스 인공 근육은 국내에서도 그 중요성을 인정받아 과학기술정보통신부와 나노기술연구협의회가 수여하는 2023년 10대 나노기술에도 선정됐다.

또한 과기정통부 2023년 기계·소재 부문 국가연구개발 우수성과 100선에도 선정된 바 있다.

인공 근육 개념은 17세기 영국 과학자 로버트 훅(Robert Hooke)의 실험에서 최초로 시작됐으나 현실적으로 의미 있는 높은 수축률과 기계적 강도의 실현이 쉽지 않아 그 실용적인 가능성은 최근 30년 전에야 제시되기 시작했다.

또 합성소재인 인공 근육을 생명체의 생체조직과 어떻게 서로 조화시킬 것인가에 대한 문제 역시 풀리지 않는 난제로 남아있었다.

연구팀은 인간 근육을 모방한 구조를 가지면서도 높은 기계적 물성과 구동 성능을 가지는 인공 근육 기술을 개발하는 데 성공했다.

그래핀 소재와 액정섬유를 결합한 복합소재를 통해 가역적인 근육운동이 가능하면서도 근육운동의 다양한 물성값들이 인간 근육을 크게 능가하는 인공 근육을 세계 최초로 개발한 것이다.

이 섬유 형태의 인공 근육은 인간의 근육과 매우 유사한 거동을 해 노약자·장애인을 위한 웨어러블 신체 보조장치나 우주, 심해, 재난환경 등 극한 환경에서도 운동능력을 유지할 수 있는 생체 모방로봇 등에 응용 가능하다.

김상욱 교수는 “우리 인공근육 기술이 전 세계의 과학자들이 주목하는 IUPAC 10대 유망기술 및 국내 10대 나노 기술로 선정된 것은 인공 근육 기술의 중요성과 그 의미를 대외적으로 인정받은 것”이라며 “4차 산업 혁명과 같이 향후 미래 사회에 대두될 과학기술 분야에서도 큰 역할을 할 것으로 기대된다”고 말했다.

김영준 기자 kyj85@etnews.com