미국 텍사스대 연구팀이 나일론 재질로 열 수축을 하는 인공 근육을 개발했다. 사람의 근육보다 100배나 되는 무게를 들어올 수 있다.

원리는 간단하다. 폴리머 섬유 재질로 이뤄진 실을 회전시켜 코일처럼 감는 과정을 거친다. 개당 두께가 860㎛인 실 6개를 다발로 삼아 고속 회전시켜 1개로 합친다. 여기에 계속 실을 더해 감으면서 코일 형태를 만들고 마지막에 풀리지 않게 표면을 150℃로 가볍게 가열하면 된다.

이렇게 만든 실은 근육처럼 기능을 하지만 인간의 근육보다 100배나 되는 무게를 견딜 수 있다고 한다. 인공 근육 1kg은 비행기 제트엔진이 발생할 수 있는 수준인 7.1마력에 달하는 힘을 낸다. 머리카락 10배 굵기로 꼰 고분자 물질 100가닥으로 만든 인공 근육이 견딜 수 있는 무게는 무려 0.73톤에 달한다. 또 천연 근육은 20% 밖에 수축할 수 없지만 이렇게 만든 인공 근육은 50% 수축할 수 있다.

연구팀이 만든 인공 근육은 온도 변화에도 반응할 수 있다. 뜨거워질수록 수축하고 차가워지면 처음 형태로 되돌아가는 것이다. 연구팀은 인공 근육의 응용 가능성이 크다고 보고 있다. 현재 휴머노이드 이족보행 로봇의 경우 외골격 모터와 유압 액추에이터는 물론 크기와 무게, 민첩성과 전력 문제 등에서도 제한이 있다. 인공 근육은 이런 문제를 해결해줄 수 있는 방법이 될 수 있다.

그 뿐 아니라 온도에 반응한다는 점은 외부 상황에 따라 조절 가능한 지능형 섬유라는 점에서 주목할 만하다. 연구팀은 블라인드 틈새에 이 장치를 설치해뒀다가 온도 변화에 따라 블라인드를 여닫는 방법을 제시하기도 했다. 관련 내용 원문은 이곳에서 확인할 수 있다.

이원영 IT칼럼니스트  b612@glasspad.co.kr

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