이온성 고분자로 더 스마트한 소프트 로봇
의료기기와 웨어러블 혁신 기대
선도적인 연구 결과가 발표되었다. 카이스트 기계공학과 오일권 교수의 연구팀이 개발한 초저전력 유체 스위치를 사용한 이온성 고분자 인공근육 소식이다.
이 기술은 소프트 로봇, 의료기기, 웨어러블 장치 등에 적용이 가능하며, 다양한 분야에서 혁신을 가능하게 할 잠재력이 크다.
인공근육의 혁신적 개발
올해 초, 오일권 교수의 연구팀은 전기, 공기 압력, 온도 변화 등의 외부 자극에 반응하는 이온성 고분자를 이용한 인공근육을 개발하였다.
이 인공근육은 금속 전극과 이온성 고분자가 결합된 다공성 공유결합성 유기 골격구조체를 활용하여 만들어졌다. 이 구조는 유체 흐름을 제어하여 다양한 움직임을 생성할 수 있는 강점을 가지고 있다.
다양한 응용 가능성
이 기술의 가장 큰 특징 중 하나는 그 활용 범위의 광범위함이다.
이 인공근육은 180 ㎛ 두께의 머리카락과 같은 가늘기에도 불구하고 10mg의 무게에서 34배의 힘을 발휘할 수 있다.
초저전력(~0.01V)에서도 큰 힘을 내며 작동하고, 기존 모터 기반 스위치와 비교해 부드러운 움직임을 제공한다고 메인 가능성을 보인다.
산업 및 의료 분야에서의 기대 효과
로봇공학과 웨어러블 기술뿐만 아니라, 인공근육은 제조업의 생산라인에서 작업자의 힘을 보조하여 질환 예방에 기여할 수 있다.
또한, 움직임이 힘든 사람들의 근력을 보조함으로써 보다 자유로운 일상을 제공하는 데에도 중요한 역할을 할 수 있다.
향후 전망과 박사의 평가
오일권 교수는 이 기술이 소프트 로봇, 소프트 일렉트로닉스, 미세유체공학 등 다양한 분야에서 큰 영향을 미칠 것으로 평가하였다.
연구 결과는 만마싸 마하토 박사가 주도하여 ‘사이언스 어드밴시스’에 게재되었다.
논문명은 ‘Polysulfonated Covalent Organic Framework as Active Electrode Host for Mobile Cation Guests in Electrochemical Soft Actuator’이다.
이 기술의 상용화가 현실화될 경우, 혁신적인 발전이 기대된다. 스마트 섬유부터 생체 의료 기기에 이르는 다양한 분야에서 이 기술의 적용 가능성을 넓히고, 미래의 여러 변화에 크게 기여할 것이다.
