<헤라클레스 인공근육> 연구 성공…원래 힘보다 17배 강해졌다
김상욱 KAIST 교수 연구팀…0.2g 인공근육이 1㎏ 아령 들어 올려

방송인 강호동 씨가 씨름 천하장사 시절 하체운동을 위해 짊어진 무게는 250㎏이 넘었다. 그를 본떠 만든 로봇에 인공근육을 붙인다면 최대 몇 ㎏까지 들어 올릴 수 있을까.

인간의 근육처럼 부드러우면서도 순간적으로 강한 힘을 내는 인공근육 연구가 세계적으로 활발하다. 기계 구동 방식보다 부품 수가 적고 가벼우면서도 인체와 비슷한 동작이 가능하기 때문이다. 궁극적으로는 사람과 똑같이 움직이는 휴머노이드 로봇을 만드는 데 인공근육이 필요하다.

김상욱 KAIST 신소재공학과 교수 연구팀은 사람의 근육보다 최대 17배 강한 힘을 내는 인공근육 합성에 성공했다. 연구 성과는 최근 국제학술지 네이처 나노테크놀로지 표지 논문으로 발표됐다. 인공근육을 장착한 ‘강호동 로봇’을 상상하면 순간적으로 한우(700㎏) 여섯 마리를 짊어지는 4250㎏의 힘을 내는 셈이다.

김 교수 연구팀은 액정탄성체(LCE)와 그래핀을 합성했다. 실험 결과 인공근육 1000가닥(길이 1.5㎝, 무게 0.2g)은 자체 무게의 5천배인 1㎏ 아령을 0.5㎝ 이상 들었다.

인공근육을 만들기 위한 노력은 많았다.

 

케플링거 미국 콜로라도 볼더대 교수팀은 2018년 얇은 고무막 속 액체의 흐름을 전기로 제어하는 방식으로 인공근육을 구현했다. 미세하게 움직임을 제어할 수 있어 연약한 과일인 라즈베리 한 알을 망가뜨리지 않고 집어서 옮기는 실험에 성공했다. 전압을 세게 걸면 더 큰 힘을 낼 수 있었다. 전압을 2만5000V까지 높이자 4㎏ 물통을 5㎝ 이상 끌어 올렸다.
우드 하버드대 교수와  러스 매사추세츠공대(MIT) 교수 공동연구팀은 종이접기의 원리와 공기 압력을 이용한 인공근육을 개발했다. 2.6g 근육이 3㎏ 물체를 집어 올렸다.
인공근육은 부상 군인 등의 의·수족 고도화와 신경마비 환자나 공장 작업자 등이 착용하는 웨어러블 로봇에 적용할 수 있다. 딱딱한 기계 부품보다 무게 대비 낼 수 있는 힘이 커 착용자의 등과 허리에 걸리는 부하를 없애주면서 강한 힘을 낼 수 있다.