[첨단기술과 북한의 IT] 꿈의 소재 '인공근육' 현실로 만들다

청취자 여러분 안녕하세요? 오늘 시간에는 신소재 과학분야에서 달성되고 있는 놀라운 성과들에 대하여 전해드리겠습니다.

여러분의 주변에도 불의의 사고로 팔다리를 잃은 사람이 더러 있을 것입니다. 그들에게 '다시 걸을 수 있다면', '내 손으로 직접 무언가를 잡을 수 있다면' 하는 소망은 기적과도 같은 일일지도 모릅니다. 하지만 과학의 힘은 오늘도 불가능에 도전하며 기적을 현실로 만들어내고 있습니다.

바로 인간의 근육보다 17배나 강력한 힘을 가진 '인공근육' 개발 소식입니다. 마치 공상과학 영화에서나 볼 법한 이야기지만 한국 연구진의 손에서 현실로 다가오고 있습니다. 이 놀라운 기술의 탄생 배경에는 수 많은 과학자들의 땀과 노력이 서려 있습니다.

오랜 시간 동안 과학계는 인간 근육의 복잡한 기계장치를 모방하여 언젠가는 손상된 근육을 대체하고 더 나아가 인간의 물리적 한계를 뛰어넘을 수 있는 인공근육 개발을 꿈꿔왔습니다. 하지만 인간 근육의 섬세한 움직임과 강력한 힘을 동시에 구현하는 것은 결코 쉬운 일이 아니었습니다. 수 많은 연구와 시행착오 끝에 마침내 그 꿈에 한발짝 다가서게 된 것입니다.

이 혁신적인 인공근육의 비밀은 바로 '그래핀'이라는 꿈의 소재에 있습니다. 그래핀은 강철보다 200배나 강한 강도와 뛰어난 신축성을 자랑하는 꿈의 신소재 입니다. 놀랍게도 머리카락 한올보다 얇은 두께를 지니면서도 전기 전도성까지 뛰어나 다양한 분야에서 주목받고 있습니다.

연구진은 이 놀라운 그래핀의 특성을 활용하여 기존 인공근육의 한계를 극복하고 마침내 인간 근육보다 17배 강력한 힘을 가진 인공근육 개발에 성공했습니다. 실제로 공개된 영상 속 인공근육은 우리의 눈을 의심하게 할 만큼 놀라운 능력을 보여줍니다. 마치 살아있는 생명체처럼 빛에 반응하며 손가락을 하나하나 움직이는 모습은 경이로움 그 자체입니다.

뿐만 아니라 인공근육으로 만들어진 벌레는 살아있는 자벌레보다 3배나 빠른 속도로 움직이며, 얇은 섬유 형태의 인공근육을 여러가닥 모아 1kg 아령을 가볍게 들어 올리는 모습은 그 가능성을 무한하게 느끼게 합니다.

이처럼 놀라운 잠재력을 가진 인공근육은 앞으로 우리 삶에 상상 이상의 변화를 가져올 것으로 기대됩니다. 가장 먼저 사고나 질병으로 팔다리를 잃은 사람들에게 새로운 희망을 선물할 수 있습니다. 인공근육으로 만들어진 의족이나 의수는 기존의 보조기구보다 훨씬 자연스럽고 섬세한 움직임을 가능하게 하여 마치 자신의 몸처럼 자유롭게 움직일 수 있도록 도울 것입니다.

그리고 인공근육은 인간의 신경과 연결되어 손상된 근육을 대체 하는 혁신적인 치료법으로 발전할 가능성도 열려 있습니다. 이는 단순한 신체기능 회복을 넘어 환자들에게 잃어버렸던 삶의 희망과 행복을 되찾아 줄 수 있는 기적과도 같은 일입니다.

대한민국은 인공근육 개발에서 세계적으로로도 매우 앞선 나라들 중의 하나입니다. 한국은 2010년대부터 인공근육기술, 소프트 로보틱스를 개발해 왔습니다. 예를들어 북한의 이과대학과 사명이 비슷한 남한의 KAIST, POSTECH, 서울대학교 등의 연구기관들이 한국의 인공근육기술 개발을 이끌어 나고 있습니다.

여기에 한국 정부는인공근육기술 개발에 대한 자금과 지원을 제공해 왔습니다. 이 결과 2020년 KAIST는 80배의 중량을 들어올릴 수 있는 인공근육을 개발했습니다. POSTECH의 연구자들도 인간의 근육 움직임을 모방하는 인공근육을 개발했습니다. 이는 입는 컴퓨터 기기와 로봇에 사용될 수 있습니다. 한편 서울대학교는 인공근육을 사용하여 물체를 잡고 들어올리는 작업을 수행하는 소프트 로봇팔을 개발했습니다.

한국에서는 2020년부터 인공근육 기술개발의 3단계 과제를 추진중에 있습니다. 이 단계에서는 지난 기초연구 단계과 핵심연구 단계를 지나서 실용적인 응용에 사용할 수 있는 인공근육을 개발하는 단계입니다. 이를 위해서 한국 정부는 2025년까지 인공근육 기술 개발에 1.4조 (북한돈으로는 약 8조원)를 투자할 계획입니다.

현재 이 분야의 연구자들은 의료 기기, 입는 정밀기기, 소프트 로보틱스 등의 새로운 응용 분야를 탐색하고 있습니다. 인공근육기술의 개발은 의료, 제조, 물류 등의 산업에 혁신적인 영향을 미칠 것으로 예상됩니다.

물론 아직까지는 넘어야 할 문제가 많이 남아있습니다. 인공근육을 실제 인체에 적용하기 위해서는 생체 적합성과 안전성 같은 까다로운 과제들을 해결해야 합니다. 또한 더욱 정교 하고 복잡한 움직임을 구현하기 위한 연구도 지속적으로 이루어져야 합니다. 앞으로도 끊임없는 연구 개발을 통해 인공근육 기술이 더욱 발전하여 모든 사람들에게 건강하고 행복한 삶을 선물할 수 있기를 기대해 봅니다.

지금까지 서울에서 김흥광이었습니다.

에디터 이진서, 웹편집 한덕인