KAIST 인공근육 기술, 국제화학연합 10대 유망기술 선정

[이데일리 강민구 기자] 한국과학기술원(KAIST)은 김상욱 신소재공학과 교수 연구팀이 개발한 헤라클레스 인공근육 기술이 세계 최대 화학·소재분야 학술기관인 국제화학연합(IUPAC)의 ‘2023년 10대 유망기술’로 선정됐다고 5일 밝혔다.

헤라클레스 인공근육이 인공 관절, 인공 손가락, 인공 자벌레 등 소프트 로봇 분야에 활용된 모습.(자료=KAIST)

이번 10대 유망기술에는 김 교수팀의 인공 근육 기술 외에 생물학적 재활용 PET 플라스틱, 바닷물 CO2 제거, 고분자 분해 반응, 화학을 위한 GPT 모델, 광촉매 수소, 웨어러블 센서, 저당도 백신, 박테리아 치료제, 합성 전기화학 기술이 선정됐다.

김상욱 KAIST 신소재공학과 교수.(사진=KAIST)

IUPAC은 전 세계 화학·소재 관련 연구자들의 국제 협력과 정보교환을 위해 1919년에 설립된 세계 최대 조직기구이다. 2019년부터 매년 인류가 직면한 다원적 위기에 대한 해결책을 제시하는 10대 유망기술을 선정해 오고 있다. 인공 근육 기술이 이번 10대 유망기술로 선정된 것은 사회의 지속가능성을 위한 과학기술적 중요성을 인정받은 것이다.

인공 근육에 대한 개념은 17세기 영국 과학자 로버트 훅의 실험에서 처음 시작됐다. 현실적으로 의미 있는 높은 수축률과 기계적 강도의 실현이 쉽지 않아 실용화 가능성은 최근 30년 전에야 제시되기 시작했다. 합성소재인 인공 근육을 생명체의 생체조직과 어떻게 서로 조화시킬 것인가에 대한 문제도 난제로 남아있었다.

김 교수팀은 인간 근육을 모방한 구조를 가지면서도 높은 기계적 물성과 구동 성능을 가지는 인공 근육 기술을 개발했다. 그래핀 소재와 액정섬유를 결합한 복합소재를 통해 가역적인 근육운동이 가능하면서도 근육운동의 다양한 물성값들이 인간 근육을 크게 능가하는 근육을 개발했다.

인간 근육과 유사한 거동을 한다는점에서 앞으로 노약자나 장애인을 위한 웨어러블 신체 보조장치, 우주 등 극한 환경에서도 운동능력을 유지하는 생체 모방로봇에 응용할 수 있다.

김상욱 교수는 “인공근육 기술이 전 세계 과학자들이 주목하는 IUPAC 10대 유망기술에 선정된 것은 인공 근육 기술의 중요성과 의미를 인정받은 것”이라며 “미래 사회에 대두될 과학기술 분야에서도 역할을 할 것”이라고 말했다.