나노카본 고분자 액추에이터

전문가 제언

○ 인간을 포함한 동물의 근육은 소위 인간이 달성하고자 하는 “꿈의 액추에이터”로 불린다. 현재 산업이나 가정용으로서 대표적인 액추에이터는 모터이다. 금속제 액추에이터인 모터는 강력한 동력을 제공하지만 무겁고, 많은 전력이 소모되며 유연하지 못한 점이 특징이다.

 

○ 가볍고, 에너지소모가 적게 드는 유연한 액추에이터가 개발되면 각종 생체모방 기기, 로봇, 의료 용도로 많은 응용이 가능하므로 20세기 후반기부터 이에 적합한 고분자 액추에이터 연구개발이 이뤄져왔다. 근래에는 전기활성 고분자 액추에이터(EAP actuator)에 대한 연구가 활발하다. 이 자료는 일본 산업기술총합연구소(AIST) 인공세포 연구그룹의 나노카본 고분자 액추에이터에 관한 연구성과와 응용전망을 제시했다.

 

○ AIST 연구그룹은 가볍고 고강도이며 도전성이 우수한 카본나노튜브(CNT)와 이온액체를 고분자 중에 분산시킬 수 있는 전극막에 전압을 인가하면 전극막이 신축하는 점을 이용하여 공중에서도 장시간 안정적으로 구동하는 고분자 액추에이터를 개발했다. 또한 SG-CNT(super gross carbon nanochip)을 단층 CNT로 사용함으로써 장시간 변형이 거의 일정하게 유지되는 연속적 내구성을 달성하는데 성공했다.

 

○ 최근의 카본나노 폴리머 액추에이터의 응용연구 동향을 보면 생체모방 물갈퀴형 IPMC, 소형 광학장치, 무선전원장치, 인체모방형 로봇 손, 디스플레이, 박막형 휴대기기, 촉각센서, 로봇 안면, 날개짓 비행체, 캡슐형 내시경 로봇의 구동용 등 매우 다양하며, 폴리머 액추에이터들은 이러한 제품들의 실제 응용을 위한 핵심디바이스이다.

 

○ KISTI DB인 NDSL을 통해 “polymer actuator"를 검색한 결과 전체논문 수는 1,982건, 이 중 국내논문은 155건으로 비교적 활발하다. 최근에는 카본나노 폴리머를 이용하는 EAP 액추에이터개발 및 응용연구가 증가하는 추세이다. 특허출원은 미국(640건)과 일본(523건)이 주도하는 양상이지만 한국도 64건으로 비교적 상위권이다. 주요 분야의 응용을 촉진하기 위한 국내 연구진의 산학연 공동 개발연구 도전이 요구된다.

 

저자

SUGINO Takushi

자료유형

학술정보

원문언어

일어

기업산업분류

정밀기계

연도

2014

권(호)

83(9)

잡지명

應用物理

과학기술
표준분류

정밀기계

페이지

752~756

분석자

박*선

분석물

• 카본나노 고분자 액추에이터.pdf [321,324 byte]

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