이온-폴리머 복합소재의 기계전기적 변환

○ IPMC는 전기 활성 구동기 중의 하나로서 최근 우리나라에서도 활발한 연구가 이루어지고 있다. 낮은 인가전압 하에서 구동이 가능하며, 저전압에서도 대변형이 가능하고, 비교적 빠른 반응 속도를 갖는다는 장점으로 중량대비 출력이 커서 소형의 구동체가 필요한 경우에 많이 적용되고 있다. 특히 생물의료공학이나 로봇 분야에 활발하게 적용연구가 수행되고 있다. 아직까지는 아직 출력이 크지 않아서 비교적 출력이 큰 경우에는 적용이 어렵다. 한편 우리나라에서는 아직 IPMC 기반의 센서에 대한 연구는 진행되지 않고 있다.

○ IPMC는 낮은 전압 하에서 큰 굽힘(bending)을 나타내는 생물학적 근육처럼 행동하는 구동체를 만드는 데 사용한다. 이러한 근육재료는 생체모방 로봇에 소형, 높은 동력 효율, 제어 가능한 조종, 무소음 운동과 같은 장점을 제공한다. 이것을 기반으로 한 로봇은 오락 로봇, 마이크로/나노 로봇 및 생체의학 로봇으로 사용될 수 있다. 전남대학교 음성원 교수팀은 인공생체모방 해파리 로봇을 제작하여 생체모방 로봇 연구의 길을 열었다.

○ 노인들은 근력이 약화되어 거동이나 움직임에 상당한 제한을 받는 경우가 많다. 이런 경우 동작을 보조하는 보조기를 사용하게 되나 보조기는 동력을 보조하는 능동형이 아니라 지지 작용만 하므로 약한 근력을 보조하지 못하여 사용하더라도 여전히 불편을 느끼게 된다. 최근에 근력을 보조하는 착용형 보조장치가 개발되고 있으나 대개 전기모토를 사용하여 장치가 너무 커서 돌출하기도 하며 가격도 매우 높아서 실용적이지 못하다.

- IPMC와 같이 변형량이 크고(즉 flexible하며) 중량대비 출력이 큰 소재를 마치 옷감같이 짜서 의복처럼 착용이 가능한 보조 장치를 개발하면 노인들의 삶의 질 향상에 큰 도움이 될 뿐 아니라 잠재적인 시장가능성이 매우 크다고 볼 수 있다.

출처: http://www.reseat.re.kr/