나비처럼 움직이는 '로봇용 인공근육' 개발

차세대 나노물질 '맥신' 전극소재로 활용…사이언스 로보틱스 게재

수선화 꽃이 피는 과정과 나무 위에 앉은 나비들의 날갯짓을 개발한 로봇용 인공근육으로 시연한 모습

[아시아경제 김철현 기자] 국내 연구진이 나비가 날갯짓하듯 부드럽게 움직일 수 있는 소프트 로봇용 인공근육을 개발했다. 한국연구재단(이사장 노정혜)은 오일권 한국과학기술원(KAIST) 기계공학과 교수 연구팀이 이 같은 성과를 올렸다고 22일 밝혔다. 이번 연구는 로봇 분야 국제학술지 '사이언스 로보틱스'에 이날 게재됐다.

연구팀은 금속처럼 전기가 잘 흐르고 표면의 기능성을 제어할 수 있는 차세대 나노물질 '맥신'을 전극소재로 활용해 최고 수준의 굽힘 변형률을 갖는 인공근육을 개발했다. 맥신을 전도성 고분자와 결합, 훨씬 부드러운 유연전극을 제작해 1볼트(V)에 못 미치는 낮은 전압으로 마치 문어처럼 180도 정도로 굽혀지는 성능을 얻은 것이다.

개발된 인공근육은 낮은 전압에서도 반응속도 1초로 매우 빠르게 반응하고 높은 굽힘 변형률을 나타냈다. 1만8000 사이클 이상의 장시간 운전에도 성능의 변화가 거의 없이 안정적으로 작동했다. 연구팀은 개발한 인공근육으로 나비의 부드러운 날갯짓이나 수선화가 시간에 따라 피고 지는 모션을 구현한 소프트 로봇을 실제 시연함으로써 움직이는 예술소품으로도 적용 범위가 확장될 수 있다는 것을 보여줬다.

오일권 교수는 "기존 인공 근육의 낮은 굽힘 변형률 및 짧은 구동 수명으로 인한 한계를 극복함으로서 특히 부드러운 움직임이 많이 요구되는 소프트 로봇, 자연모사 로봇, 웨어러블 플렛폼, 헬스케어 전자기기, 능동형 생체의료 디바이스, 움직이는 예술소품 분야의 발전에 기여할 수 있을 것"이라고 했다.

김철현 기자 kch@asiae.co.kr