탄소나노튜브 인공근육 신소재 개발

탄소나노튜브 인공근육 신소재 개발

성행경기자 [e-mail]

한양대 등 국제 과학자팀, 사이언스 최신호에 발표

인간의 머리카락보다 10배 작은 크기지만 기존 인공근육보다 1,000배 우수한 회전력을 가진 인공근육 신소재가 개발됐다.

한양대는 생체공학과 김선정 교수와 신민균 연구원을 비롯해 미국 텍사스주립대, 캐나다 브리티시 컬럼비아대 연구원 등이 참여한 국제 나노연구 과학자팀이‘탄소나노튜브 인공근육’을 개발했다고 14일 밝혔다. 이번 연구결과 논문은 과학 학술지 사이언스(Science) 최신호에 게재됐다.

로봇 등을 움직이는 데 주로 사용되는 인공근육은 전기적 에너지를 운동 에너지로 변환시켜 일을 할 수 있도록 만드는 일종의 구동기다. 이번 연구를 통해 개발된 탄소나노튜브 인공근육은 기존의 인공근육이 갖고 있는 굽힘, 수축, 이완 기능에 더해 비틀림, 회전 운동까지 가능하다.

이 인공근육은 나선형으로 꼬인 다공성 탄소나노튜브 실에 전기화학적으로 충전이 일어나는 동안 부피 팽창이 일어나면서 회전 운동 에너지가 발생하는 원리를 이용했다. 실 1㎜만으로도 250도의 회전을 발생시키고 전압의 변화를 통해 회전력 방향을 조절할 수 있어 양방향 회전이 가능한 모터가 개발될 수 있게 됐다.

또 기존의 인공근육에 비교해 단위 길이당 1,000배 우수한 회전 성능을 보이고 낮은 전압의 소규모 전지만 연결해도 회전력을 만들어 낼 수 있다.

김선정 교수는 “구동 원리와 구조가 기존 모터에 비해 간단해 소형 모터 산업, 바이오, 로봇 등 다양한 분야에 큰 파급 효과를 낳을 것으로 기대된다”고 말했다.

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