▲ 소프트 액추에이터는 벌집 모양의 구조를 하고 있다.

사람 팔에 있는 근육인 ‘이두박근’을 모사한 소프트 액추에이터가 개발됐다.

로봇 전문 매체인 ‘로보 허브’에 따르면 하버드대 비스연구소(Wyss Institute) '조지 화이트사이즈(George Whitesides)' 교수팀은 진공 파워를 활용해 사람의 '골격근(skeletal muscle)' 처럼 수축 또는 팽창할 수 있는 소프트 액추에이터를 개발했다. 골격근은 힘줄을 통해서 뼈에 붙어 있거나 뼈에 직접 붙어서 뼈의 움직임이나 힘을 만들어 낸다. 근육은 수축만 할 수 있지만 뼈에 붙어 있는 위치와 관절과의 관계에 따라 다양한 동작이 가능하고 수축하는 정도에 따라 다양한 강도의 힘을 낼 수 있다.

이번에 개발된 소프트 액추에이터는 부드러운 고무 소재나 빔(beam) 구조물로 만들어져 사람의 골격근처럼 구부리면 근육이 수축하고 펴면 근육이 늘어난다. 부드로운 소재로 만들어지기때문에 충격을 자체적으로 흡수하고 사람과 부딪히더라도 다른 딱딱한 엑추에이터에 비해 충격이 훨씬 덜하다.

연구팀은 이번 연구 성과를 과학 전문 저널인 '어드밴스드 머티어리얼 테크놀로지스(Advanced Materials Technologies)' 최신호에 게재했다. 소프트 액추에이터의 반응 시간과 효율성 측면에서 사람의 골격근과 유사한 성능을 발휘한다고 밝혔다.

▲ 소프트 액추에이터가 이두박근과 같은 역할을 한다.

화이트사이즈 교수팀은 소프트 액추에이터의 부피를 줄이고 버클 처럼 고정시키는 데 진공 기술을 활용했다. 소위 ‘VAMPs(vacuum-actuated muscle-inspired pneumatic structures)’라는 기술이다. 액추에이터는 부드러운 고무나 탄성중합체(elastomer)로 만들어졌으며 수많은 작은 방들이 모여 벌집 모양을 형성하고 있다. 진공 파워를 이용해 내부의 공기를 빼면 수축하는 원리다.

이번에 개발된 액추에이터를 서비스 로봇에 적용하면 부드러운 몸체를 갖는 로봇을 개발할 수 있다고 연구팀은 밝혔다. 장애인이나 노약자를 위한 간병 로봇, 음식이나 상품을 배송하는 로봇 등에 활용 가능하다는 것. 산업용 로봇에 적용할 경우 사람과 같이 작업하는 공정에 활용할수 있다.