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한국화학연구원 등 공동 연구
전원 없어도 소프트 로봇 작동
전기장치 없이 빛만으로 작동하는 인공 근육이 개발됐다.차세대 수중 로봇 기술에 새로운 가능성이 열렸다는 평가가 나온다.
한국화학연구원은 4일 김현 선임연구원과 이하범 부산대 교수,테일러 웨어 텍사스A&M대 교수 공동 연구팀이 빛에 반응해 움직이는 액정 탄성체 기반의 인공 근육을 개발했다고 밝혔다.이 기술은 전선이나 배터리 없이도 물속에서 100회 이상 반복 동작이 가능한 것이 핵심이다.기존 로봇 구동 방식은 전기,슬롯 사이트-승부벳유압 등 다양한 에너지원에 의존하지만 물속에서는 장비의 방수 한계로 적용에 제약이 있었다.연구팀은 이를 극복하기 위해 아조벤젠이라는 광반응성 분자를 액정 고무에 적용한 AC-LCE 소재를 개발했다.
이 소재는 빛을 쬐면 분자 배열이 바뀌며 형태가 변형되고 일정 시간 그 상태를 유지한다.쉽게 말해 빛을 받으면 스스로 줄었다 늘어나는 스마트 고무줄과 같다.연구진은 이 소재를 스프링 형태로 만들어 로봇 근육에 적용했다.실험 결과 기존 로봇 활동보다 세 배 더 큰 움직임을 보였고 포유류 근육보다 두 배 더 강한 힘을 냈다.
이 소재는 또 수중 환경에서 자외선이나 가시광선을 쬐는 것만으로도 수축·이완을 원격 조절해 소프트 로봇에 동력을 제공하는 데 성공했다.연구팀은 “기존 기계·전기 장치 기반 동력 장치의 한계를 극복하고 수중 환경에서도 별도 전원이나 기계장치 연결 없이 작동할 수 있는 소프트 로봇 기술을 제시했다는 점에서 의미가 있다”고 설명했다.연구 성과는 국제 학술지 스몰에 게재됐다.
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