근육옷감을 바지에 붙인 모습(위)과 근육옷감을 부착한 후 동작을 취하는 모습. 기계연 제공​

한국기계연구원 박철훈 박사 연구팀이 개발한 직조 근육옷감​

영화 ‘스파이더맨’의 슈트처럼 가볍고 부드러우며 스스로 힘을 낼 수 있는 ‘근육옷감’이 개발됐다. 옷에 부착하기만 해도 절반의 힘으로 물건을 들어 올릴 수 있는 근육옷감은 택배노동이나 돌봄노동, 건설노동 등 일상적인 작업부터 재활훈련까지 다양한 영역에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한국기계연구원(기계연)은 “박철훈 로봇메카트로닉스연구실 책임연구원 팀이 얇고 가벼운 근육옷감을 직조(기계로 천을 짜냄)하고 이를 이용해 의복형 웨어러블(착용형) 로봇을 만드는 데 성공했다”고 14일 밝혔다.

연구팀은 머리카락 굵기의 절반보다 가느다란 40마이크로미터(㎛ㆍ1마이크로미터는 1000분의 1㎜) 굵기의 형상기억합금(변형 이전의 모양으로 되돌아가는 성질을 가진 합금)을 스프링 형태의 실로 만들어 옷감을 짜듯 직조했다. 실제 옷감처럼 자르거나 접을 수 있고, 힘이 필요한 신체 부위의 옷에 붙이기만 하면 근력(근육의 힘)을 보조받을 수 있다.

손바닥 크기의 근육옷감은 6.6g으로 종이컵 하나 정도의 무게다. 우리 몸의 근육이 움직일 때 수축(오그라듦)과 이완(원래의 상태로 풀어짐)을 반복하듯 근육옷감은 형상기억합금에 전류를 흘리면 근육처럼 수축하면서 힘을 내는 원리로 작동한다. 이때 힘은 10㎏의 물건을 들어 울릴 수 있는 정도다.

연구팀이 다리나 팔의 근육 부위에 근육옷감을 부착한 뒤 앉았다 일어서기, 계단 오르기, 무거운 짐 들기 등의 동작을 실시해 본 결과 평소 사용하던 근력의 50%만으로도 같은 동작이 가능했다. 근육옷감을 만들 때 사용한 직조기(천을 짜는 기계)를 이용해 대량생산도 가능하다.

박철훈 책임연구원은 “근육옷감은 근로자의 작업환경을 개선할 뿐만 아니라 가정에서 재활훈련이 가능한 착용형 재활기기, 마사지 등 헬스케어 분야까지 폭넓게 활용될 수 있다”면서 “로봇산업부터 섬유, 패션 등 다양한 신산업 창출도 가능할 것”이라고 말했다.​

[한 뼘 더] 근육옷감이 건설, 택배 노동현장에서 활약한다면?​
근육옷감을 사용하면 적은 힘으로 무거운 물건을 ‘번쩍’ 들어 올릴 수 있어 건설 현장이나 택배노동현장에서 활용할 수 있을 것으로 기대가 모아지고 있습니다. 현장에서 근육옷감이 활용된 웨어러블 로봇을 착용하고 일을 하는 미래의 모습을 상상해 그림으로 표현해보아요.​

▶어린이동아 손희정 기자 son1220@donga.com

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