▲ 인간의 근육 구조를 형상기억합금 코일 실로 구현한 인공근육 옷감(출처: 한국섬유개발연구원)

한국섬유개발연구원(원장 호요승, 이하 ktdi)이 인공근육 개발을 통해 가볍고 활동성이 높은 소프트 웨어러블 로봇 등 섬유와 로봇산업 융합의 선도 사례를 만들어갈 계획이다.

ktdi는 산업통상자원부의 ‘2024년 소재부품장비개발사업’ 중 로봇 분야의 인공근육 개발 연구 과제에 최종 선정돼 소프트 웨어러블 로봇용 인공근육 섬유의 원천기술을 확보할 수 있는 계기를 마련했다고 19일 밝혔다.

한국기계연구원(원장 류석현)의 박철훈 박사가 총괄 주관을 맡고 있는 사업은 `24년 9월부터 `27년 12월까지 40개월간 수행될 예정이다.

ktdi의 정재석 수석연구원과 ㈜티니코(대표 강지훈), ㈜에스티에이(대표 김준규), 한국화학연구원(원장 이영국) 김현 박사가 참여한 1세부 연구팀은 소프트 웨어러블 로봇용 인공근육의 핵심부품인 형상기억합금 코일 실 및 소재 연구를 진행할 예정이다.

근로자를 위한 웨어러블 로봇은 국내외에서 많은 개발 사례가 나오고 있지만 대부분 외골격 형태이기 때문에 무겁고 딱딱하며, 제한된 자유도로 인해서 착용 시 오히려 작업 동작을 방해하고, 활동 범위를 제한한다는 단점이 있다.

이번 연구과제를 통해 개발하게 될 인공근육은 가볍고 유연하며 구동 소음 없이 높은 구동력과 수축률을 발휘할 수 있다. 이를 적용한 소프트 웨어러블 로봇은 기존 외골격형 웨어러블 로봇과 달리 가볍고 활동성이 높으며, 생산 비용이 상대적으로 저렴하기 때문에 근로자 외에도 고령자, 근골격계 환자 등 대중화에 용이하다는 특장점도 가지고 있다.

ktdi 호요승 원장은 “섬유소재는 로봇, 미래모빌리티, ABB 등 미래 신산업의 핵심 소재부품으로 사용되고 있어 앞으로도 무한한 잠재력을 가지고 있다”며, “이번 연구를 통해 섬유-로봇산업 융합의 선도 사례를 만들 수 있도록 노력하겠다”라고 밝혔다.