기사 메일전송
서울공대 기계공학부 박용래 교수팀, 감각과 움직임 함께 구현한 ‘지능형 인공근육’ 세계 최초 개발
  • 김주연
  • 등록 2026-04-16 13:58:43

기사수정
  • 생체근육 닮은 액정탄성체 기반 인공근육 제시
  • 로봇 손가락·그리퍼 적용 시 섬세한 조작 및 물체 특성 인식 가능
  • 휴머노이드, 의료 및 재활 로봇, 소프트 로봇 활용 전망

왼쪽부터 서울대학교 기계공학부 박용래 교수, 조지연 연구원

서울대학교 공과대학은 기계공학부 박용래 교수 연구팀이 생물의 근육-힘줄 복합체(Muscle-Tendon Complex)에서 영감을 받아 감각과 운동 기능을 동시에 수행할 수 있는 ‘지능형 인공근육’을 세계 최초로 개발했다고 밝혔다.

 

액정탄성체(Liquid Crystal Elastomer, LCE) 소재에 액체금속 채널을 내장한 이 인공근육은 전기적 자극을 가하면 수축하며, 내부의 힘과 길이도 스스로 측정할 수 있다. 따라서 생물학적 근육처럼 운동 신호(수의신경계)와 감각 신호(감각신경계)의 동시 처리가 가능하다. 이는 다양한 미래 휴머노이드 로봇에 적용될 수 있는 혁신적 기술로 평가받고 있다.

 

이번 연구성과는 세계적 권위의 학술지 ‘어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)’에 게재됐으며, 표지 논문으로도 선정됐다.

 

최근 휴머노이드 로봇, 물류 자동화 시스템, 재활 및 보조 의료기기 등 다양한 산업·의료 분야에서 사람처럼 섬세하게 물체를 다루고 외부 환경을 스스로 인식하며 안전하게 상호작용할 수 있는 로봇 구동 기술에 대한 수요가 빠르게 증가하고 있다.

 

그러나 기존에 개발된 인공근육이나 로봇 구동기는 구동과 감지 기능이 분리돼 있기 때문에 별도의 센서와 복잡한 제어 시스템을 반드시 필요로 하는 한계가 있었다. 따라서 이 문제를 해결할 수 있는 새로운 형태의 ‘지능형 구동 소재’에 대한 요구가 지속적으로 제기돼왔다.

 

이에 박용래 교수 연구팀은 생물의 근육-힘줄 복합체에 착안해 생체근육처럼 감각과 움직임을 동시에 구현한 LCE 기반 인공근육을 세계 최초로 개발하는 성과를 거뒀다. 물리적 지능(physical intelligence)을 구현함으로써 로봇 구동 기술의 새로운 장을 열었다는 평가다.

 

이 인공근육은 서로 다른 성질의 등방성(isotropic) LCE와 네마틱(nematic) LCE*를 직렬로 결합한 단일 구조로 구성돼 있으며, 두 LCE는 각각 힘줄과 근육의 역할을 수행한다. 그리고 여기에 삽입된 두 액체금속 채널 중 하나는 열을 가해 수축을 유도하는 구동기(모터) 역할을, 다른 하나는 힘과 변형을 정밀하게 감지하는 센서 역할을 한다. 별도의 외부 센서 없이도 구조 내부에서 근육의 수축 상태를 감각하고, 동시에 움직임이 구현되도록 설계된 것이다.

 

*등방성(isotropic)은 물질의 성질이 모든 방향에서 동일한 상태를 의미하며, 네마틱(nematic)은 분자들이 특정 방향으로 정렬된 상태를 뜻한다. 따라서 등방성 LCE는 방향에 관계없이 유사한 물성을 보이는 반면, 네마틱 LCE는 분자의 정렬 방향을 따라 더 큰 변형이나 응답을 나타낼 수 있다.

 

연구진은 인공근육을 적용한 로봇 손가락과 그리퍼 시스템이 사람처럼 물체를 섬세하게 잡고, 물체의 강도와 크기를 스스로 구분하도록 만드는 데 성공했다. 특히 두 개의 인공근육이 서로 반대 방향으로 작동하는 ‘길항쌍(antagonistic pair)’으로 구성된 덕분에 근육의 수축과 이완을 정밀하게 조절하면서 빠르고 정밀한 구동을 구현할 수 있었다.

 

박용래 교수는 “이번에 개발한 인공근육은 생물학적 근육의 고유한 구조와 기능을 재현한 것으로, 로봇이 주변 환경과 더욱 유연하고 민감하게 상호작용할 수 있도록 한다”며 “향후 휴머노이드, 의료 및 재활 로봇, 소프트 로봇 등에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 밝혔다.

 

박용래 교수 연구팀은 향후 인공근육의 냉각 속도를 높이기 위한 구조 최적화 및 능동 냉각기술 개발도 추진 중이다.

 

이번 논문의 주 저자인 조지연 연구원은 현재 서울대학교 기계공학부 박사과정에 재학 중이며, 인공근육의 자동화 제작에 관한 후속 연구를 진행하고 있다. 학위 취득 후 박사후연구원으로서 관련 연구를 지속적으로 수행할 계획이다.

한편 서울대학교와 미국 캘리포니아대학교 샌디에이고(University of California, San Diego)가 협력해 수행한 이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단의 지원을 받아 이뤄졌다.

 

0
  • 목록 바로가기
  • 인쇄


포토뉴스더보기
이전 기사 보기 다음 기사 보기
유니세프
하단배너_06 코리아넷
많이 본 뉴스더보기
  1. 코스피 급등에 매수 사이드카 발동…올해 26번째 코스피200 선물 가격이 5% 이상 급등하면서 27일 오전 유가증권시장에서 올해 26번째 매수 사이드카가 발동됐다. 코스피200 선물 가격이 5% 이상 급등하면서 27일 오전 유가증권시장에서 올해 26번째 매수 사이드카가 발동됐다.한국거래소는 이날 오전 10시 13분 유가증권시장에서 프로그램매매 매수호가의 효력을 일시 정지하는 매수 사이드...
  2. 국민권익위, 논산 육군훈련소에서 입소 장병 대상 고충 상담 실시 국민권익위원회는 26일 충청남도 논산시 육군훈련소 입영 심사대에서 입소 장병과 가족을 위한 `맞춤형 달리는 국민신문고`를 운영한다. 국민권익위, 논산 육군훈련소에서 입소 장병 대상 고충 상담 실시국민권익위의 `국방·군사 옴부즈만`은 국방, 군사, 보훈 분야의 고충민원 해결을 위해 설치된 기구다. 2006년 12월 출범 이후 지난...
  3. 국회, 10월 4주차 정례브리핑 통해 주요일정 및 국정감사 계획 공개 국회사무처는 2026년 10월 26일부터 11월 1일까지 진행되는 국회 주요일정과 활동 내역을 담은 금주의 정례브리핑을 26일 발표했다. 국회, 10월 4주차 정례브리핑 통해 주요일정 및 국정감사 계획 공개이번 주에는 법제사법위원회, 국방위원회, 행정안전위원회, 기후노동위원회 등 주요 상임위원회별로 국정감사가 예정되어 있다. 이 날부터 ...
  4. 강신철 국방부장관, 제13차 아세안 확대 국방장관회의 참석 강신철 국방부장관이 2026년 10월 29일 필리핀에서 열리는 제13차 아세안 확대 국방장관회의(ADMM-Plus)에 참석하기 위해 27일 출국한다. 강신철 국방부장관이번 회의는 아세안 11개국을 포함해 한국, 미국, 일본 등 역내 주요국 국방장관들이 모여 역내 안보 환경을 평가하고 평화와 안정을 위한 국방 협력 방안을 모색하는 자리다. 강 장관...
  5. 중기부, 제주 소상공인 브랜드 알리는 `제주 로컬 크라우드펀딩` 개최 중소벤처기업부는 26일부터 11월 24일까지 제주 고유의 특색을 담은 소상공인 브랜드 제품을 선보이는 `제주 로컬 크라우드펀딩`을 개최한다. 중기부, 제주 소상공인 브랜드 알리는 `제주 로컬 크라우드펀딩` 개최크라우드펀딩은 온라인 플랫폼 등을 통해 다수의 참여자로부터 사업 자금을 모으는 방식이다. 중기부는 소상공인의 판로 지...
  6. 이형일 부총리, 경제현안간담회 주재…국내생산세액공제 등 논의 이형일 부총리 겸 재정경제부 장관이 25일 경제현안간담회를 열고 국내생산세액공제 보완방안과 3대 핵심 사회정책 추진방안을 집중 논의했다. 이형일 부총리 겸 재정경제부 장관이번 간담회는 이날 오후 5시 정부 주요 관계자들이 참석한 가운데 진행됐다. 이 부총리를 비롯해 산업통상부 장관, 기후에너지환경부 장관, 중소벤처기업부...
  7. 이언주 의원, 지뢰피해군인 보상강화 3법 발의 이언주 더불어민주당 의원이 비무장지대 등 고위험 지역 내 지뢰·폭발물 사고 발생 시 국가의 조사 책임을 명문화하고, 피해 장병의 전상 인정을 보장하는 ‘지뢰피해군인 보상강화 3법’을 26일 대표 발의했다. 이언주 의원, 지뢰피해군인 보상강화 3법 발의이 의원은 이번 개정안을 통해 ‘군인사법’, ‘국가유공...
TOP TODAY더보기
    게시물이 없습니다.
모바일 버전 바로가기