국내 연구진이 유기 고분자를 활용해 이전보다 3배 더 유연한 인공근육을 개발했다. 웨어러블 기기 등에 사용할 플렉시블 전자소자 개발에 활용될 것으로 보인다.
한국과학기술원(KAIST) 기계항공시스템공학부 오일권 교수팀은 이온성 고분자와 금속전극 대신 자기조립성 고분자와 전도성 고분자 전극을 적용해 유연성을 높인 인공근육을 개발했다고 6일 밝혔다.
인공근육은 전기에너지를 운동에너지로 변환시켜 실제 근육처럼 원하는 움직임을 만드는 액츄에이터(구동기)를 말한다. 기존 인공근육용 이온성 고분자 액추에이터는 이온이 이동하는 내부 나노채널 크기나 형상을 제어하기 어려워 성능향상이 어려웠다. 딱딱한 금속전극을 사용해 유연성에도 한계가 있었다.
연구팀은 3차원 채널형태로 조립되는 고분자를 사용하고, 금속전극 대신 유연한 전도성 고분자 전극을 적용해 완전 유기고분자로 된 유연한 인공근육을 만들었다. 이렇게 만들어진 소프트 액추에이터는 기존 대비 이온 전도도가 2.7배 향상되고, 유연성도 3배 이상 좋아졌다. 인체 친화성이 관건이 되는 웨어러블 기기는 물론이고 햅틱 전자소자, 차세대 디스플레이 등 유연한 생체 모사형 액츄에이터가 필요한 분야에 적용할 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 “용액공정으로 전도성 고분자 전극을 쉽고 빠르게 만들 수 있어 기존 금속전극의 경직성을 극복하는 한편 경제성도 높일 수 있다”며 “능동형 유연 전자소자 개발 시기와 맞춰 5년 내에 실용화 가능할 것으로 기대한다”고 말했다.
권건호기자 wingh1@etnews.com
