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인공근육의 실현을 위한 소프트 액추에이터 개발의 최전선

전문가 제언: ○ 동물의 근육은 가는 근육섬유(Actin)와 굵은 근육섬유(Myosin)로 이루어져 있다. 근육이 자극을 받으면 서로 떨어져 있는 가는 근육섬유가 굵은 근육섬유 사이로 미끄러져 들어가 결과적으로 전체 근육섬유가 짧아지면서 수축하게 된다. 이러한 구조와 기능을 그대로 모방한 것이 인공근육 기술이다.

○ 고령화의 진전에 따라 질병과 사고로 인한 장애를 갖는 사람이 증가하고 있는 현실 사회에서 생체 인공근육 시스템의 개발은 퇴화 및 손상된 신체근육을 보완하는 새로운 의료시술형태를 제시한다. 이 시스템 개발은 BT뿐만 아니라 NT 분야의 국내 연구를 활성화하는 데 이바지하고, 국제적으로도 융합과학 기술면에서 국가의 위상을 드높일 것이다.

○ 현재 로봇과 메카트로닉스 분야의 액추에이터는 대부분이 전동구동식이다. 그러나 전동식 모터를 이용한 구동기구에서 전달기구, 감속기구 등이 필요하기 때문에 소형화, 경량화 및 저소음화에 한계가 있다. 그래서 신개념의 소프트 액추에이터로서 각광을 받고 있는 인공근육 액추에이터에는 폴리머 액추에이터, 정전 액추에이터, 공압 액추에이터 등이 있다.

○ 전도성 고분자란 금속처럼 전기 전도성을 갖는 고분자를 말하며, 이는 고분자가 절연체라는 통설을 뒤엎는 새로운 형태의 고분자로서 고분자 주쇄(主鎖)를 따라서 단일결합과 이중결합이 순차적으로 연결된 공액구조를 가지고 있다. 미국의 전도성 고분자 수요는 연간 5.3%씩 상승하여 2010년에는 15억 달러에 달할 것으로 예측되고 있다.

○ 미국 국방성은 인공근육을 사용하여 군인이 입는 전투복을 만드는 데 관심을 쏟고 있다. 인공근육으로 만든 갑옷을 입혀 군인의 힘을 비약적으로 늘려주겠다는 것이 미국 과학자들의 생각이다. 현재 미군에서는 우수한 과학자들을 모아 “Nano technology for soldiers"라는 프로젝트를 수행하고 있는데, 이 연구를 통해 인간의 10배에 달하는 힘을 낼 수 있는 인공근육 갑옷을 개발해 낼 계획을 가지고 있다.

저자: Keiichi Kaneto
자료유형: 학술정보