전남대학교 로봇연구소(소장 박종오)는 최은표 교수팀이 친추안리·판왕 중국 절강이공대학 교수팀과 공동으로 매우 낮은 전압에서 우수한 변형률을 갖는 생체소재 기반 인공근육을 개발했다고 13일 밝혔다.
이번 연구 성과는 소프트로봇 분야 핵심기술로 기존 생체소재 기반 인공근육 기술의 높은 구동전압과 낮은 반응속도 문제를 해결할 수 있는 원천기술로 우수한 평가를 받고 있다.
소프트로봇은 문어, 물고기 혹은 미생물 등 유연한 동물 움직임을 모방하여 유연하게 자유자재로 형태가 변하는 특징으로 의료, 재활, 웨어러블 로봇 등의 분야에서 전통적인 금속 로봇 결점을 극복할 것으로 예상된다.
최 교수팀 등은 생분해·생적합성 소재인 박테리아 셀룰로스 기반 소프트 액추에이터(인공근육)에 전도성 고분자인 폴리피롤을 코팅, 우수한 변형률과 반응 속도를 갖는 이온성 소프트 액추에이터를 개발했다. 0.5V의 낮은 구동전압일 때 0.93% 높은 변형률과 4초의 빠른 반응속도를 나타냈다. 이는 현존하는 생체소재 기반 이온성 소프트 액추에이터 가운데 가장 높다. 0.5V, 0.1㎐ 주기로 5시간 장시간 구동한 결과 성능 변화가 거의 없이 안정적이었다.
보건복지부 '마이크로의료로봇 실용화기술개발사업' 가운데 마이크로의료로봇 실용화 공통기반 기술개발 센터(총괄책임자 박종오)와 중국 국립자연과학재단 등의 지원으로 수행된 이번 연구 성과는 소재분야 저명 국제학술지인 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스' 31호 표지 논문으로 선정됐다.
최은표 교수는 “의료용 수술로봇, 헬스케어용 웨어러블 장치 등 다양한 분야에서 핵심원천기술로 활용될 것으로 기대된다”며 “실용화를 위해서는 높은 변형률 뿐 아니라 큰 힘을 낼 수 있는 연구를 계속 진행할 계획”이라고 말했다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
