MIT의 CSAIL(Computer Science and Artificial Intelligence Laboratory)이 하버드 비스연구소(Wyss Institute)와 공동으로 인공 근육을 개발했다.

‘로보틱스트렌즈’에 따르면 이들 공동연구팀은 종이 접기에 영감을 받은 인공 근육을 제작했다. 이 소프트 로봇은 공기 혹은 수압만을 사용해 자체 무게의 최대 1000배까지 물체를 들어 올릴 수 있다. 64파운드의 UR10 로봇 팔이 자체 중량의 3분의 1을 들어 올리는 것과 비교하면 상당한 능력이다.

연구팀에 따르면 인공 근육은 다양한 물질로 내부 골격을 만들 수 있으며 공기 또는 액체로 둘러싸여 있다. 또 피부 역할을 하는 플라스틱 또는 섬유백 내부에 밀봉되어 있다. 백 안쪽으로 진공이 가해지면 근육의 움직임이 시작되는데 이는 피부가 골격으로 접혀들어가 움직임을 유발하는 긴장을 만들어내기 때문이다. 근육의 움직임을 만들기 위해 별다른 전원이나 사람의 개입이 필요하지 않다. 오직 골격의 모양과 구성에 의해 이뤄진다.

MIT CSAIL의 다니엘라 러스(Daniela Rus) 연구원은 이러한 인공 근육을 '로봇에게 초능력을 부여하는 것'으로 묘사한다. 그는 "로봇을 만들 때 항상 나오는 질문은 지능이 몸에 있는지, 뇌에 있는지 여부"라며 "신체에 지능을 통합하면(액추에이터의 경우 특정한 폴딩 패턴을 통해) 목표에 필요한 알고리즘을 단순화하는 것이 가능하다"고 말한다. 이 모든 액추에이터는 동일하고 심플한 온오프 스위치를 갖추고 있어 몸체가 폭넓은 동작으로 전환되도록 해준다.

▲ 인공근육을 이용해 다양한 형태의 소프트 로봇 또는 액추에이터를 제작할수 있다.

인공 근육은 또한 인상적인 탄성을 통해 움직이기도 한다. 연구원에 따르면 로봇은 포유 동물의 골격근에 비해 단위 면적당 약 6배의 힘을 발생시킨다. 그리고 제작이 빠르고 저렴한 것이 큰 장점이다. 근육 하나를 만드는데 필요한 비용은 1달러 이하이며 10분 안에 제작 가능하다.

비스연구소의 롭 우드(Rob Wood) 박사는 "인공 근육과 같은 액추에이터는 엔지니어링 분야에서 가장 중요한 도전 과제 중 하나"라며 "자연 근육과 비슷한 특성을 가진 액추에이터를 만들었기 때문에 이제는 거의 모든 작업을 수행할 수 있는 로봇을 만드는 것도 상상할 수 있게 됐다"고 말한다.

인공 근육은 진공에 의해 힘을 받기 때문에 현재 테스트중인 다른 인공 근육보다 안전하다. 연구진은 인공 근육이 소형 외과 장치, 웨어러블 로봇 외골격, 변형 가능한 건축물, 연구 또는 건설을 위한 심해 조작기, 우주 탐사를 위한 대형 전개형 구조물 등과 같은 다양한 분야에서 쓰일 수 있을 것으로 기대하고 있다. 우드는 "이러한 부드러운 액추에이터는 근육과 유사한 특성 외에도 확장성이 뛰어나다"며 "우리는 수mm에서 1m에 이르는 크기의 제품을 만들었으며 성능은 대체로 유지된다"고 말한다.

연구팀은 심지어 수용성 폴리머 PVA로 근육을 만들 수 있기 때문에 자연친화적이며 섭취할 수 있는 로봇도 가능하다고 밝혔다. 러스는 "가능성은 무한하다"며 "이 근육으로 구축하고 싶은 다음 단계는 실제 코끼리처럼 유연하고 강력한 방식으로 주변을 조작할 수 있는 트렁크가 달린 코끼리 로봇"이라고 전했다.