트위스트 방식 제조 적용
스마트 텍스타일 활용도

미국 댈러스의 텍사스 주립대 연구팀이 트위스트 방식 원사로 만든 새로운 섬유를 소개했다.
호주 울런공 대학의 연구팀과 함께 개발된 섬유는 의료용 인공 기관으로 사용될 수 있다고 하여 ‘인공 근육(Artificial Muscles)’이라는 이름이 붙여졌다.
섬유는 카본 나노튜브, 나일론 쓰레드, 폴리머 피싱 라인 등 다양한 자재를 고강도 트위스트 방식을 통해 원사로 제작, 이를 사용해 만든다. UT 연구팀은 섬유가 다양한 크기와 배열 형태로 만들어질 수 있는 관계로 로봇 공학과 보철학 등이 잠재적인 응용 분야가 될 수 있을 것이라 전했다.
주변 온도에 따라 섬유의 기공률(porosity)과 형태를 변화시킬 수 있어, 스마트 텍스타일 용도 또한 가능한 것으로 보인다.
연구팀의 카터 헤인즈는 “섬유를 ‘인공 근육’이라고 부르는 것은 섬유가 인체 근육의 파이버 같은 형태와 비슷하게 생겼기 때문”이라고 설명했다.
동물의 털이나 식물의 파이버를 방적 기술을 이용해 원사로 만드는 것은 수 천 년 전부터 행해져 왔다. 연구팀은 파이버에 트위스트 방식을 가하는 것이 원사를 강하게 만든다고 말했다.
트위스트 원리와 21세기 과학을 이용해서 근육 조직과 같은 원사를 만들었으며, 트위스트 원사는 기존 원사와 마찬가지로 우븐, 소운, 니트 방식 모두를 사용해 텍스타일로 만들어 질 수 있다는 것이다.
트위스트 방식 원사 제조 연구는 2004년으로 거슬러 올라간다. 연구팀은 처음에 카본 나노튜브를 이용해 매우 튼튼하며 도전성 있는 섬유를 연구했다. 나노튜브를 가지런히 시트처럼 정렬시킨 뒤, 여기에 트위스트 방식을 적용해 원사를 만들었다.
이후, 나일론 소잉 쓰레즈나 피싱 라인 같은 폴리머 파이버를 사용해 연구를 지속했다.
연구팀은 새로 개발된 ‘코일형 근육’이 주위 온도나 전기로 인해 열이 가해 졌을 때 30% 이상 줄어들고 늘어날 수 있어 스마트 텍스타일로 사용이 기대된다고 전했다. 다운 등의 충전재를 이용한 재킷을 대신해, 작은 코일들로 이루어져서 날씨에 반응하는 강력한 절연 기능의 의류가 탄생할 수도 있을 것으로 보인다.