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생체공학, 나노바이오공학, 인공근육

김선정 교수팀이 미국 텍사스대 및 다국적 연구팀과 함께 기존 인공근육보다 최대 3배의 힘을 내는 새로운 ‘단극성 인공근육(unipolar artificial muscle)’을 개발했다.
김 교수팀은 인공근육의 구동원리를 분석했고, 직물형 인공근육 개발에 공헌해 웨어러블 분야로의 응용 가능성을 열었다.
해당 연구결과는 과학 분야 세계 최고 권위지인 「사이언스(Science)」에 게재돼 29일 출간됐다.

김선정 교수는 레이 바우만(Baughman) 미국 텍사스대 교수 및 다국적 연구팀과 함께 인체근육보다 최대 40배의 힘을 내는 새로운 ‘외피구동(sheath-run)’ 인공근육을 개발했다. 이번 연구로 새롭게 개발한 인공근육은 재료 가격이 상대적으로 저렴해 향후 상업적으로도 이용할 수 있다는 평가가 나온다.
해당 연구결과는 과학 분야 세계 최고 권위지인 「사이언스(Science)」에 게재돼 2019년 7월 12일 출간됐다.

김선정 교수가 자가발전 구조신호 장치(제품명: Self-powered Emergency Signal Device)을 개발한 CES혁신상을 수상했다.
이 장치는 배터리 없이 바다의 파도로 전기를 생산하고 이를 GPS 신호 송신 및 LED 발광(發光)에 사용해 해양 응급상황에서 조난자 구조작업이 용이하도록 설계됐다.
김 교수가 개발한 장치는 배터리를 보완하거나 대체할 수 있는 기술로, 향후 군수‧항공‧우주산업 등에도 활용될 것으로 알려졌다.

김선정 교수는 실(yarn)이 수축·이완·회전할 때 전기 에너지를 스스로 생산하는 트위스트론(twistron) 실을 개발했다. 트위스트론 실은 머리카락 두께보다 얇은 직경을 가진 탄소나노튜브로 구성된다. 김 교수는 탄소나노튜브를 꼬아 고강도·고경량의 실로 만들고, 이 실을 더 꼬아 고무밴드와 같은 코일형태로 만들어 탄성을 높였다. 이렇게 만들어진 실은 인공근육으로 쓰여 전해질 속에서 수축·이완·회전 운동 시 전기 에너지를 발생한다.
이번 연구결과(논문명 : Harvesting Electrical Energy from Carbon Nanotube Yarn Twist)는 세계적인 학술지 「사이언스(Science)」 8월호에 게재됐다.

Sheath-run artificial muscles (2019, Science 365, 150)
Harvesting electrical energy from carbon nanotube yarn twist (2017, Science 357, 773)
Artificial Muscles from Fishing Line and Sewing Thread (2014, Science 343, 868)
Electrically, Chemically, and Photonically Powered Torsional and Tensile Actuation of Hybrid Carbon Nanotube Yarn Muscles (2012, Science 338, 928)
Torsional Carbon Nanotube Artificial Muscles (2011, Science 334, 494)

2020년 HYU학술상 공학부문 수상
2018년 11월 'CES 2019 혁신상' 수상^[6]
1. CES 혁신상은 생활가전 등 30여개 분야에서 디자인‧기술‧소비자 가치 등을 종합적으로 평가해 혁신 제품에게 수여하는 상이다. 김선정 교수의 수상작은 자가발전 구조신호 장치(제품명: Self-powered Emergency Signal Device)다. 이 장치는 배터리 없이 바다의 파도로 전기를 생산하고 이를 GPS 신호 송신 및 LED 발광(發光)에 사용해 해양 응급상황에서 조난자 구조작업이 용이하도록 설계됐다. 김 교수가 개발한 장치는 배터리를 보완하거나 대체할 수 있는 기술로, 향후 군수‧항공‧우주산업 등에도 활용될 것으로 알려졌다.
2018 Highly Cited Researcher (한양대학교)
2017 우수연구자상 (한양대학교)
2016 HYU 학술상 (한양대학교)
2015 미래창조과학부장관 표창장 (미래창조과학부)