[뉴스비전e 김혜진 기자] 장애인 의수 구현에 필요한 생체근육형 구동기가 국내 연구진에 의해 세계 최초로 개발됐다.

과학기술정보통신부(장관 유영민)는 성균관대 최혁렬 교수 연구팀이 감각기능을 갖춘 의수 구현에 필요한 고출력 경량의 인공근육으로 작동하는 생체근육형 구동기를 개발했다고 밝혔다.

인공근육 구동기는 인간의 움직임을 모사하는데 있어서 가장 핵심적인 요소 기술이지만 기존 기계형 팔과 손 등에 사용되는 모터형 구동기는 크기와 힘에 한계가 있었다.

또한 무게가 무겁고 상하 · 좌우 운동으로 움직임이 단조롭다는 단점이 있었다.

이번에 세계 최초로 개발된 인공근육형 구동기는 가벼운 스판덱스(Spandex) 섬유를 꼬아서 제작한 것으로 기존 모터형에 비해 높은 힘을 낼 수 있다.

또한, 우수한 강도와 인성(靷性)을 갖춘 근골격으로 움직임이 훨씬 자유롭다는 장점을 가진다.

신축성이 뛰어난 직물로 직조가 가능하고 동시에 생체근육과 유사한 수축 · 이완 및 회전운동이 가능해 절단환자용 의수 · 의족뿐만 아니라 착용형 기기나 인공지능 로봇 등에도 크게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

성균관대 연구진은 기존 제품의 단점을 극복하기 위해 인공근육 파이버와 이를 직조(weaving)해 다양한 형태의 인공근육 구동기를 개발했다.

경량의 신축성 섬유(spandex 원사)를 사용하고, dual-twisting을 통해 인공근육 파이버를 쉽게 제작할 수 있는 최적의 공정기술과 장치도 개발했다.

특히 섬유로 제작된 인공근육 구동기를 실제 근육과 같이 다발형태로 묶는 기술과 옷감과 같은 직물 형태로 제작 하는 기술을 개발해 사람의 움직임을 모사할 수 있게 했다.

최혁렬 성균관대 교수는 "이번 기술 개발로 신체에 손상을 입어 의수를 사용해야 하는 분들에게 보다 가볍고 편안한 구동기를 제공할 수 있게 됐다"며 "앞으로도 인공근육 기술개발에 힘쓰겠다"고 설명했다.

과기정통부의 바이오닉암 메카트로닉스융합기술개발사업의 지원으로 2014년부터 진행된 이번 연구를 통해 3건의 국내 특허를 출원했고, 2건의 논문을 SCI 저널에 게재했다.

정부는 이번 성과로 2019년을 목표로 하고 있는 인공피부, 피부형 촉감 감지기(센서) 등 요소기술 융합으로 감각기능을 갖춘 바이오닉 손 · 팔 개발에 한 발짝 더 다가서게 되었다.