국립부경대학교 연구진이 액정 엘라스토머(LCE)를 구성하는 '분자 연결점(가교점)'의 구조를 바꾸는 새로운 접근법으로 높은 온도에서도 강한 힘을 유지할 수 있는 고출력 인공근육을 개발했다.

국립부경대 고분자공학전공 김대석 교수 연구팀은 '메소겐 모사 비등방성 가교제(mesogen-mimetic anisotropic crosslinker)'를 개발해 기존 액정 인공근육의 한계였던 고온에서의 기계적 연화(단단한 소재가 무르게 되는 현상)를 크게 개선했다고 14일 밝혔다.

개발된 인공근육은 하중을 매단 상태에서도 30% 이상 크게 수축했고, 반복적인 구동에서도 안정적인 성능을 유지했다. 또 소재에 전기 가열 구조를 결합한 인공근육은 1kg의 하중을 들어 올리는 데 성공했다.

김대석 교수는 "이번 연구는 가교제에도 액정 메소겐과 닮은 방향성 구조를 부여해 단순한 분자 연결점을 실제 힘을 지지하고 전달하는 보강점으로 바꾼 것이 핵심"이라며 "향후 소프트 로봇과 웨어러블 구동기 등 다양한 분야로 확장될 것으로 기대한다"고 밝혔다.

이번 연구 성과를 담은 논문은 화학·소재 분야 국제 국제학술지 'Angewandte Chemie International Edition'(IF 17.6)에 지난 8일 게재됐다.