그래핀 소재 인공근육형 작동장치 첫 개발

카이스트 오일권 교수팀 성과
유연성 높이고 제작비용 절감

사람의 근육처럼 움직이는 작동장치(actuator)가 국내 연구진에 의해 첫 개발됐다.

카이스트 기계공학과 오일권(사진) 교수 연구팀은 7일 그래핀을 이용해 고성능의 인공근육형 작동장치를 개발하는 데 성공했다고 밝혔다. 인공근육형 작동기는 전기 자극을 운동에너지로 변환, 사람의 근육처럼 굽힘운동을 일으키는 장치다.기존의 기계식 작동기는 유연성이 떨어져 첨단 전자제품에 적용하기 어렵다. 백금이나 금을 기반으로 제작한 종전의 인공근육형 작동기도 제작기간이 길고 비싸 실제 제품에 적용하지 못하고 있다.

연구진은 이런 문제점을 풀기 위해 그래핀에 황과 질소를 동시에 첨가하고 이를 전도성 고분자와 함께 섞어 유연한 전극을 만든 뒤 이를 인공근육에 적용했다. 이 그래핀 전극은 2시간이면 제작할 수 있고, 전기화학 성능도 기존보다 1.5∼2배 향상됐다. 전극을 적용한 인공근육 작동장치는 0.5∼1V의 낮은 전압에서도 기존 기술보다 3배 이상의 굽힘이 가능하다.

오 교수는 “3D프린팅 기술과 함께 발전하면 차세대 웨어러블 소자로 상용화 가능성이 크다”고 전망했다.

대전=임정재 기자 [e-mail]