정훈의 교수(왼쪽)과 김소미 연구원. UNIST 제공.


만화 원피스 주인공 루피는 몸을 고무처럼 늘리며 강력한 힘을 발휘한다. 실제로 고무처럼 자유롭게 늘어나면서도 필요할 때는 강철처럼 단단해지는 ‘현실판 고무고무 능력’을 구현할 인공 근육이 개발됐다.
울산과학기술원(UNIST)은 정훈의 기계공학과 교수 연구팀이 강성(剛性)을 자유자재로 조절할 수 있는 소프트 인공 근육을 개발했다고 17일 밝혔다. 연구 성과는 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)'에 게재됐다.
소프트 인공 근육은 로봇, 웨어러블 기기, 의료 보조 장치 등 사람과 상호작용하는 분야에서 주로 국민주택기금전세 연구됐다. 부드럽고 유연하다는 장점이 있지만 반대로 단단하게 수축해 힘을 내야 할 때는 제대로 역할을 하지 못하는 한계가 있다.
연구팀은 하중을 지탱해야 할 때는 단단해지고 물체를 집어 들어올릴 때는 부드러워져 수축할 수 있는 소프트 인공 근육을 설계했다. 무게 1.25g에 불과한 이 인공 근육은 최대 5kg의 하중을 지탱한다. 자기 무 현대캐피탈양재 게의 약 4000배를 버티는 수준이다. 
물체를 들어 올릴 때는 원래 길이의 86.4%까지 줄어 사람 근육(약 40%)보다 두 배 이상 강하게 수축했다. 작업 밀도는 사람 근육보다 30배 더 큰 1150kJ/㎥를 기록했다. 근육 1㎥가 낼 수 있는 에너지는 1150 kJ(킬로줄)이라는 의미다. 같은 부피라도 인공 근육이 사람보다 훨씬 더 디딤돌대출상환방법 많은 힘과 에너지를 발휘할 수 있다. 
일반적으로 근육은 많이 늘어나면 단단함이 떨어지고, 단단하면 잘 늘어나지 않는다. 이번에 개발한 인공 근육은 이 두 조건을 모두 만족하도록 설계됐다는 게 연구팀의 설명이다.
이는 근육 소재 내부의 화학적·물리적 결합을 정교하게 설계한 덕분이다. 고분자 사슬을 공유결합으로 단단히 묶어 부산은행 신용대출 구조적 강도를 유지하고 열 자극에 따라 끊어졌다 다시 이어지며 유연성을 확보하도록 했다. 
표면을 특수 처리한 자성 입자를 넣어 물리적 결합을 강화하고 외부 자기장으로도 근육을 움직일 수 있게 했다. 실제 자기장으로 근육을 움직여 물체를 집는 실험에도 성공했다. 
정 교수는 “기존 인공근육의 ‘늘어나면 힘이 약하고, 힘 아르바이트 유급휴가 이 세면 잘 안 늘어난다’는 근본적인 한계를 해결한 것”이라며 “향후 소프트 로봇, 웨어러블 로봇, 인간-기계 인터페이스 등 다양한 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
<참고 자료> - doi.org/10.1002/adfm.202516218
[정지영 기자 jjy2011@donga.com]