[김영근의 과학 칼럼] 부착만 하면 힘이 세지는 근육 섬유

마블 영화를 보면 슈퍼맨이나 헐크 등의 괴력을 이용한 히어로들을 많이 볼 수 있다. 이들은 인간의 몸에서는 도저히 가능할 것 같지 않은 정도의 능력을 이용해 사람들을 구하고 천재지변을 이겨낸다. 영화나 드라마와 달리 우리나라의 경우에는 힘이 센 사람을 보고 장사라고 부르며 그에 대한 신화들이 남겨져 있기도 하다. 과거에는 기술이 발전하지 않아 맨몸으로 생활 속에 겪는 어려움을 해결했어야 했기에 이러한 장사들이 유명해졌을 것으로 추측한다. 현실로 돌아와 보면 과거에도 그리고 지금까지도 힘이 센 장사를 겨루기도 하는데 이러한 힘의 대결을 우리나라의 전통적인 스포츠인 씨름으로 하며 가장 힘이 센 천하장사를 뽑는 대회가 전국적으로 일어나기도 했었다. 그만큼 어떻게 보면 인간 즉, 동물로서 힘이란 삶을 살고 생존해나가는 데 중요한 역할을 하고 있다고 볼 수 있다. 그렇다면 살아가며 힘이 필요할 때 신체 구조상 힘이 약한 사람들이 장사처럼 힘이 세질 방법은 없을까?

 

 

 

과학자들은 이에 대해 전부터 많이 고민했었다. 힘의 근본이라고 할 수 있는 사람의 근육에서 나오는 힘을 키울 방법이 무엇이 있을까에 대한 고민이었는데 1950년대부터 연구한 방향은 바로 인공섬유로 '인공 근육'을 만들어 내는 방법이었다. 근육이 하는 수축과 팽창으로 일으키는 힘은 매우 복잡하고 다양한 역할로 그 자체를 개발하는 게 쉽지 않기 때문에 생각을 전환해 근육의 역할을 하며 증폭시킬 수 있는 인공섬유를 연구한 것이다. 이러한 인공섬유가 실용화되려면 내구성과 효율성이 좋아야 하기에 적합한 소재를 개발하는 것이 가장 중요한 과제였다. 오랜 연구 끝에 개발된 것 중 하나가 탄소나노튜브로 자발적인 에너지를 만들어 작동하는 인공 근육 장치가 있었는데, 이는 반도체와 초전도 등의 다양한 성질을 가져 이러한 신소재로 인공 근육을 만들었다고 한다. 이것이 실용화되면 자동차를 혼자 들어 올릴 수도 있을 것으로 기대되었다.1 

 

이에 연장하여 연구하던 중 이번에는 인공 근육이라고 할 수 있는 '근육 옷감'이 국내에서 개발되었다고 한다. 힘이 필요한 신체 부위의 옷 위에 부착만 하면 같은 일을 절반의 힘으로 할 수 있도록 줄여주는 기술로 택배, 건설, 재활 등의 다양한 영역에서 활용될 수 있는 기술이 나온 것이다. 근육 옷감은 굵기가 40㎛인 형상기억합금을 스프링 형태의 실로 제작해 옷감처럼 직조한 것인데 그렇기에 옷처럼 접거나 자를 수 있고 힘이 필요한 부위에 붙일 수 있으며 대량생산도 가능하다. 심지어 무게도 6.6g으로 종이컵 하나의 매우 가벼운 무게이고 약 10kg의 힘을 내기에  의복분야에서 엄청난 돌풍을 일으킬 수 있을 것으로 보인다. 탄소나노튜브보다 더 실용적이면서도 간단하게 평소 근력의 50%로 같은 동작을 할 수 있는 것이다.2

 

 

 

힘이 센 영웅들을 동경하며 상상 속에서나 꿈꿨던 일들이 현재 실현화되어가고 있다. 우리 집은 물 2l 6개를 사다 먹곤 하는데 이것들을 들고 옮기기에는 무리가 있기에 수레를 이용하여 옮겼었다. 또 무거운 가전제품과 가구들을 옮길 일이 있을 때 엄마의 힘으로는 부족하기에 아빠와 형과 함께 옮기기도 했었다. 그런데 저 근육 섬유가 부착만으로도 힘이 세질 수 있다면 이제 그런 장비의 도움이나 여러 명의 힘을 모으는 것이 아닌 온전한 개인의 힘으로 할 수 있는 일들이 많아질 것으로 보인다. 상대적으로 힘이 부족한 여성과 노약자들부터 평소의 일에 힘이 많이 필요한 분야까지  생활 속에 겪는 어려움에 쓰이는 에너지와 피로를 덜 수 있는 것이다. 요즘 헬스도 많이 하며 힘을 키우고는 하는데 그런 운동도 근육 섬유와 함께하면 더욱더 쉽게 할 수 있지 않을까 하는 생각을 해보며 빨리 근육섬유로 된 제품을 사용해보고 싶어진다. 

 

각주

1.참고 - https://terms.naver.com/entry.naver?docId=3408713&cid=60335&categoryId=60335
2.참고 - https://dongascience.com/news.php?idx=45662

 

 

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