[재경일보 문현지 기자] 부산대는 미국 텍사스 주립대의 앨렌 맥달마이드 나노텍 연구소가 일상생활에서 흔히 사용되는 낚싯줄과 재봉실을 강력한 인공근육으로 전환할 수 있는 연구결과를 21일 세계적인 학술지 '사이언스'(Science)'를 통해 발표했다고 밝혔다.

 

그동안 휴머노이드(인간형 로봇)나 영화 ‘아이언맨’에 나오는 입는 로봇 의 연구자들은 다양한 재료를 이용해 인공근육 을 개발해 왔다.

하지만 형상기억합금처럼 무게가 너무 많이 나가거나, 탄소나노튜브 실처럼 비싼 제작비에 비해 상대적으로 에너지 효율이 떨어지는 한계가 있었다.

국내의 물리학자인 오지영박사가 포함된 국제 공동 연구팀이 이런 단점을 없앤 새 인공근육을 개발했다.

연구진은 나일론 실을 m당 수천 번씩 꼬아 수백 ㎛(1㎛=1000의 1㎜)에서 수㎜까지 다양한 굵기의 근섬유를 만들었다. 이 코일 모양의 섬유 여러 가닥을 하나로 묶거나 직물처럼 짜서 인공근육을 만들었다.

이렇게 만들어진 나일론 근육은 ㎏당 7.1마력의 힘을 냈다. 머리카락 10배 굵기의 인공근육이 약 7㎏, 이런 근육 100개를 묶은 다발이 800㎏의 무게를 들어올렸다. 이는 같은 길이·무게의 실제 근육보다 100배 강하고, 비행기 제트엔진과 맞먹는 힘이다.

수축력도 실제 근육을 웃돌았다. 사람 근육이 최대 20%까지 수축·이완하는 데 비해 나일론 인공근육은 열을 가하면 50%까지 줄었고 온도가 내려가면 다시 원래 길이로 돌아갔다.

이번 연구의 책임자인 레이 바우만 교수(텍사스 주립대 화학과)는 "이번에 개발된 인공 근육의 응응분야는 광범위할 것"이라며, "사람 머리카락의 10배 굵기의 꼬인 고분자 낚싯줄 100가닥으로 만들어진 인공 근육은 무려 0.73t의 무게를 감당할 수 있기 때문에 영화 슈퍼맨에게서처럼 강한 힘이 요구되는 로봇 또는 엑소스켈레톤 분야에 바로 사용될 수 있다"고 덧붙였다.

연구에 참여한 한양대 의생명공학전문대학원 생체의공학과 김선정 교수는 이 같은 결과에 대해 “지금껏 나온 인공근육 중 성능이 가장 좋고 실용화에 가장 근접했다”고 평가했다.