국내 연구진이 실시간으로 형태를 바꾸고, 망가져도 스스로 복구되며 재사용까지 가능한 차세대 인공 근육을 세계 최초로 개발했다.
서울대 공과대학은 선정윤 재료공학부 교수와 김호영 기계공학부 교수 공동 연구진이 상온에서는 고체로 존재하다가 외부 자극이 주어지면 액체처럼 유연하고 자유롭게 움직이는 '상전이 자성 유체'를 활용해 인공 근육을 개발했다고 25일 밝혔다.
유전 탄성체 액추에이터(DEA)는 전기 에너지를 기계적 움직임으로 변환하는 소프트 트랜스듀서로, 인간의 근육처럼 빠르고 정밀하게 움직일 수 있어 인공 근육으로도 불린다. 하지만 기존 인공 근육은 한 번 전극을 디자인해 인쇄하고 나면 그 형태가 영구적으로 고정되기 때문에, 최초에 설계된 단일 동작만 수행할 수 있다는 한계가 있었다.
연구진은 이 문제를 해결하기 위해 필요에 따라 전극의 형태를 실시간으로 바꿔 새로운 기능을 수행하고, 찢기거나 전기적 단락이 발생해도 스스로 복구하는 차세대 소프트 젤 액추에이터를 개발했다. 새로 개발한 상전이 자성 유체 기반 전극은 필요에 따라 3차원 입체 구조로 쪼개지고 합쳐지는 동적인 재구성이 가능하다.
선정윤 교수는 "이번 연구는 입자 및 고분자 물질 설계라는 재료 공학적 혁신을 통해 정적이고 수동적이던 전극을 '살아 움직이는 프로그래밍 요소'로 바꿨다"며 "스스로 치유하고 형태를 바꾸는 로봇 전극 기술은 차세대 소프트 로보틱스의 핵심 뼈대가 될 것"이라고 밝혔다.
참고 자료
Science Advances(2026), DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aeb7409