1.5V 배터리 하나만으로 로봇 움직임을 제어할 수 있는 장치가 국내연구진에 의해 개발됐다.

포스텍(총장 김용민)은 화학과 박문정 교수팀은 나노구조를 가진 술폰화된 블록공중합체(Block copolymers)에 이온성 액체를 넣어 1V 이하의 전압에서도 빠르게 반응하는 전기감응성 고분자 액추에이터(electroactive polymer actuator)를 개발했다고 31일 밝혔다.

연구팀은 잘 정렬된 나노 구조의 고분자 내부에 공기 중에서도 전기화학적으로 안정돼 있는 이온성 액체를 넣어 전달 효율과 기계적 안정성을 높인 액추에이터를 개발에 주력한 결과, 1V 미만의 전압에서도 1초내에 수 mm를 움직일 수 있는 액추에이터를 개발하는데 성공했다. 이는 인공근육과 같은 생체 모방형 기기를 1.5V AAA사이즈의 소형배터리 하나만으로도 장기간 안정적으로 구동시킬 수 있게 된 것이다.

기존 발표된 고분자 액추에이터의 문제점으로 지적돼 왔던 높은 전압 사용(4~5V)과 공기 중 안정적 구동 불능성을 극복한 이번 개발로 인해 사람의 움직임처럼 정밀하게 움직이는 로봇 개발이 앞당겨 질 전망이다.

연구를 주도한 박문정 교수는 “이번 연구성과는 전기 감응성 액츄에이터의 구동 전압을 크게 낮춰 전압이 낮아야만 사용할 수 있는 인간 친화적 기기 개발의 기반을 닦았다”며, “마이크로 센서는 물론 인공 근육 등 생체 모방형 기술에 응용 가능성이 뛰어나다고 평가받고 있다”고 밝혔다.

한편, 미래창조과학부의 글로벌프론티어 사업, 중견연구자 지원사업 WCU(세계수준 연구중심대학)사업의 지원을 받아 수행된 이번 연구 결과는 네이처 자매지인 네이처 커뮤니케이션(Nature Communications) 최신호를 통해 발표됐다.