환경에 맞춰 스스로 변신하는 차세대 지능형 소재 개발

AI요약

경희대학교 신소재공학과 박윤석 교수 연구팀은 한국전기연구원(KERI) 설승권 박사 연구팀과 함께 자기장을 이용해 실시간으로 강성을 정밀 제어하는 기계적 메타물질을 개발하였습니다. 이 기술은 근육 수축의 '근절' 구조에서 착안하여, 외부 자기장에 따라 부드러움-중간-단단함의 3단계 강성 조절이 가능하며, 기존 이진 방식보다 정밀성과 응답 속도를 크게 향상시킨 것이 특징입니다. 특히, 네오디뮴 자성 입자와 고탄성 고분자 혼합 잉크를 4D 프린팅 방식으로 제작하여 0.1초 만에 반응하고 최대 390% 이상의 강성 조절 범위를 구현합니다. 연구팀은 이를 통해 지형에 맞춰 강성이 변하는 '지능형 바퀴'를 시연하며 소프트 로봇, 자율주행 시스템, 인공 근육 등 차세대 스마트 기계 시스템에 적용될 지능형 소재의 가능성을 입증하였습니다. 이번 성과는 재료과학 분야의 세계적 학술지 『Advanced Materials』에 게재되었습니다.