국내 연구진, 그래핀으로 인공근육 신소재 개발

[아시아경제 김수진 기자]국내 연구진이 그래핀으로 인공근육 신소재를 개발하는 데 성공했다.

교육과학기술부는 2일 한양대학교 김선정 교수 연구팀이 그래핀을 이용해 거미줄보다 6배, 방탄조끼에 사용되는 합성섬유 케블라보다 12배 이상 질기고 유연한 인공근육 신소재를 개발했다고 밝혔다.

그래핀이나 탄소나노튜브같은 나노 물질은 유연하면서도 전도성이 높아 고강도 나노복합소재 개발에 널리 사용된다. 이 중 인공근육 섬유 연구에는 주로 탄소나노튜브가 사용됐다. 얇은 2차원 형태인 그래핀을 섬유 형태로 만드는 것이 쉽지 않기 때문이다.

하지만 탄소나노튜브는 서로 엉켜 풀기 힘든 성질을 갖고 있는 것이 문제로 지적됐다. 탄소나노튜브가 엉키면 기계적 특성이 떨어진다. 일부 연구자들은 탄소나노튜브로 섬유를 만든 다음 엉킨 부분을 풀어 다시 배열하는 방법을 제시했지만 방법이 복잡하다.

김 교수팀은 탄소나노튜브에 그래핀을 결합시켜 문제를 해결했다. 이 경우 나노 구조가 스스로 자리를 찾는 배열 현상이 일어나 섬유 제조 후 열처리같은 별도 작업을 하지 않아도 훨씬 질기고 유연해진다. 기존 탄소기반 섬유와 달리 고강도 스프링 형태로도 만들 수 있고 비틀어도 찢어지지 않는다.

김 교수는 "이번에 새로 개발한 그래핀 섬유는 인공근육 뿐만 아니라 센서 등에도 활용될 수 있다"고 덧붙였다. 이번 연구 성과는 네이처 자매지인 '네이처 커뮤니케이션스'지 1일자에 게재됐다.

김수진 기자 sjkim@