한양대 김선정 교수팀, 초강력 인공근육 개발… 10만배 무거운 물체도 번쩍

자기 자신의 무게보다 10만배 무거운 물체를 들어 올릴 수 있고 같은 크기의 생체 근육이 수축할 때 생성되는 기계적 힘보다 85배 큰 파워를 발생시킬 수 있는 초강력 인공근육이 개발됐다. 소형 모터와 로봇, 미세 혈관 수술용 기구, 기능성 의류 등 산업 분야에 폭넓게 응용될 수 있을 것으로 기대된다.

한양대 생체공학부 김선정(사진) 교수팀은 미국·호주·캐나다·중국·브라질 등 국제 공동연구팀과 함께 “머리카락 굵기보다 작은 15마이크로미터(㎛·1㎛는 100만분의 1m)의 ‘탄소나노튜브 실(섬유)’에 파라핀을 섞어 만든 ‘하이브리드 인공근육’을 만드는 데 성공했다고 15일 밝혔다.

인공근육은 전기적 자극을 받으면 운동을 하는 구동기를 말한다. 인체 근육과 비슷한 기능을 한다고 해서 붙여진 이름이다. 탄소나노튜브는 탄소 원자가 결집된 벌집 모양의 신소재로, 강철보다 100배 강하며 유연하다. 이를 실 형태로 꼬아 만든 게 탄소나노튜브 실이다. 파라핀은 열을 가하면 수축과 팽창을 하는 특징이 있다.

김 교수는 “두 소재를 섞음으로써 기존 인공근육이 갖고 있는 굽힘, 수축, 이완 기능을 넘어 비틀림이나 회전 운동까지 가능하게 보완했다”고 말했다. 이번 연구는 세계적 권위지 사이언스 16일자에 게재됐다.

민태원 기자