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중앙대-부경대, 극저온 소프트 액추에이터 개발

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Wednesday, September 17, 2025, 07:09:52

영하 80도에서도 성능 유지
우주 활용 가능성 열어

 

인더뉴스 제해영 기자ㅣ중앙대학교와 국립부경대학교 공동연구팀이 극저온에서도 작동하는 소프트 액추에이터 개발에 성공했다고 17일 밝혔습니다.

 

이번 연구에는 중앙대 화학공학과 이창연 교수 연구팀과 국립부경대 고분자공학전공 김대석 교수 연구팀, 그리고 미국 펜실베이니아대학교 오스지 교수 연구팀이 참여했습니다. 연구진은 영하 80도의 환경에서도 성능 저하 없이 작동할 수 있는 액정 엘라스토머(LCE) 기반 소프트 액추에이터를 구현했습니다.

 

액정 엘라스토머는 열이나 빛 같은 외부 자극에 의해 기계적 변형을 일으키는 특성을 가지고 있어 차세대 소프트 로봇과 인공 근육의 핵심 소재로 주목받고 있습니다. 하지만 극지방이나 우주 환경처럼 극저온에서는 대부분의 소재가 얼어붙어 기계적 변형이 불가능하다는 한계가 있었습니다.

 

연구팀은 이를 극복하기 위해 액정 분자를 활용해 저차원 나노물질인 이황화몰리브덴(MoS2)을 고농도로 박리하고 장기간 안정적으로 분산시키는 공정 기술을 개발했습니다. 그 결과 광열 나노물질을 엘라스토머에 고농도로 포함시켜 근적외선만으로도 영하 80도의 환경에서 기계적 변형이 가능한 소프트 액추에이터를 구현했습니다.

 

실험을 통해 이 액추에이터가 자기 무게의 100배에 달하는 물체를 들어 올리는 성능을 발휘한다는 사실도 확인됐습니다. 또한 모델링을 통해 우주의 초저온 환경(3K)에서도 낮은 세기의 근적외선으로 작동할 가능성이 예측됐습니다.

 

이창연 교수는 “이번 연구는 기존 소프트 액추에이터의 작동 온도 범위를 획기적으로 확장하는 성과”라며 “극지방과 우주 등 극한 환경에서 소프트 로봇을 활용하는 새로운 길을 열 것”이라고 말했습니다.

 

이번 연구는 한국연구재단 글로벌 기초연구실 지원사업과 한국산업기술진흥원 차세대 첨단 OLED 전문인력양성사업의 지원을 받아 진행됐습니다. 연구 결과는 재료화학 분야 세계적 학술지 ‘Advanced Functional Materials’에 이달 게재됐습니다.

 

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제해영 기자 tony@inthenews.co.kr

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CJ제일제당, 스웨덴 ‘바이오 머티리얼즈’와 파트너십 체결

CJ제일제당, 스웨덴 ‘바이오 머티리얼즈’와 파트너십 체결

2025.10.31 09:17:14

인더뉴스 문정태 기자ㅣCJ제일제당이 생분해성 바이오소재 ‘PHA(Polyhydroxyalkanoates)’의 글로벌 상용화를 본격 확대합니다. CJ제일제당은 스웨덴 바이오소재 컴파운딩 기업 ‘BIQ머티리얼즈’와 PHA 적용 인조잔디 충전재 사업 협력을 위한 파트너십을 체결했다고 31일 밝혔습니다. BIQ머티리얼즈는 유럽 최초로 PHA 기반 충전재를 개발해 특허를 보유한 기업입니다. 이번 협약에 따라 CJ제일제당은 인조잔디 충전재에 적합한 PHA 소재를 공급하고, BIQ머티리얼즈는 제품 생산을 담당합니다. 양사는 유럽 시장에서 PHA 상용화를 적극 추진할 계획입니다. PHA는 미생물이 식물 유래 성분을 섭취해 세포 내에 축적하는 고분자 물질로 토양·해양·퇴비 환경에서 모두 분해되는 것이 특징입니다. CJ제일제당은 지난 2022년 PHA 상업 생산을 시작해 브랜드 ‘PHACT’를 론칭했습니다. 유럽연합(EU)은 인조잔디 충전재를 미세플라스틱 발생 주요 품목으로 지정하고, 오는 2031년부터 석유계 충전재 사용을 금지할 예정입니다. 회사는 이에 따른 친환경 충전재 수요 증가에 대응해 현지 시장 공략에 나선다는 계획입니다. 지난 30일 독일 프랑크푸르트에서 열린 협약식에는 정혁성 CJ제일제당 BMS본부장과 프레드릭 베리에고르 BIQ머티리얼즈 회장 등이 참석했습니다. 이날 정혁성 본부장은 “유럽에서 PHA 적용 분야를 넓히는 계기가 될 것”이라며 “지속가능 소재 솔루션을 지속 발굴하겠다”고 말했습니다. 한편, CJ제일제당의 미국 자회사 CJ바이오머티리얼즈는 ‘2025 바이오플라스틱 어워드 혁신상’을 수상했습니다. 비결정형 PHA(aPHA) 기술이 지속가능성과 확장성을 인정받았습니다. CJ제일제당은 ▲코스맥스(화장품 용기) ▲이토추플라스틱스(일본 유통 협력) 등과도 협업하며 PHA 응용 시장을 확대하고 있습니다.




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