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카이스트, 무게 대비 34배 힘내는 인공근육 개발

[더테크=조재호 기자] 의료기기와 웨어러블 디바이스, 소프트 로봇 등에 적용할 수 있는 이온성 고분자 인공근육을 이용한 유체 스위치를 카이스트에서 개발했다. 카이스트는 오일권 기계공학과 교수 연구팀이 초저전력에서 작동하며 협소한 공간에서 활용할 수 있는 인공근육과 소프트 유체 스위치를 개발했다고 4일 밝혔다. 연구팀이 개발한 이온성 고분자 인공근육은 금속 전극과 이온성 고분자로 구성됐다. 전기에 반응해 힘과 움직임을 발생시키는데 0.01V의 초저전력에서 구동하면서 무게 대비 큰 힘을 낼 수 있도록 다공성의 공유결합성 유기 골격구조체(pS-COF)를 활용했다. 머리카락 정도의 얇은 두께로 제작된 인공근육은 10mg이라는 무게 대비 34배의 큰 힘을 내며 부드러운 움직임을 지녔다. 연구팀이 개발한 유체 스위치를 통해 정교한 움직임을 구현하는데 성공했다. 이번 연구를 주도한 오일권 교수는 “초저전력으로 작동하는 전기화학적 연성 유체 스위치는 유체 제어를 기반으로 하는 소프트 로봇과 소프트 일렉트로닉스, 미세유체공학 분야에서 많은 가능성을 열어줄 수 있다”며 “스마트섬유에서 생체 의료기기에 이르기까지 초소형 전자 시스템에 적용해 다양한 산업현장에서 즉시 활용할 수

조재호 기자

2024-01-04 15:16

햇빛만으로 결빙 방지하는 필름 나온다

[더테크=조재호 기자] 카이스트에서 열선, 스프레이 및 오일 도포, 기판 디자인 변경 없이도 금나노입자의 광열 효과를 산업현장에 적용할 수 있는 방빙·제빙 필름 코팅 기술을 개발했다. 카이스트는 김형수 기계공학과 교수팀과 윤동기 화학과 교수팀의 공동융합연구를 통해 단순 증발만으로 금 나노막대 입자를 사분면으로 균일하게 패터닝할 수 있는 원천기술을 확보하고 이를 이용해 결빙 방지 및 제빙 표면을 개발했다고 3일 밝혔다. 이번 연구는 기존 기능성 나노 물질을 코팅하는 방식에서 셀룰로오스 나노크리스탈을 이용해 금 나노막대를 활용한 필름을 제작하는 기술이다. 해당 기술로 만든 금 나노막대 필름은 가시광선 수준의 빛만으로도 영하 10도 수준의 표면 위에서 방빙 및 제빙 성능을 보였다. 최근 다양한 코팅 기법을 이용해 표면 성질을 제어하려는 연구가 진행되고 있다. 이 중에서 금 나노막대(Gold Nano Rod, GNR)는 생체 적합성과 화학적 안정성, 합성 난이도, 표면 플라즈마 공명이라는 안정적이면서도 독특한 특성으로 인해 유망한 나노물질 중 하나로 여겨졌다. 다만 높은 수준의 증착 균일도와 정렬도를 구현하는 것이 관건이었다. 공동연구팀은 자연계에서 쉽게 추출할 수