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뜨개로 뜬 옷감이 온도에 따라 모양을 바꿀 수 있다면 어떻게 활용할 수 있을까. 추울 때는 길었다가 더울 때는 짧게 접히는 소매라든가, 모터를 달지 않고도 마음대로 움직이는 로봇, 특히 문어처럼 몸을 납작하게 접어 좁은 틈을 지나가는 소프트로봇 등을 상상해볼 수 있다.

최근 안성훈 서울대 기계항공공학부 교수와 한민우 연구원 팀은 ‘온도에 따라 모양이 바뀌는 직물’을 개발했다. 온도에 반응하는 형상기억합금에 피복 섬유를 감싸 지능형 와이어를 만든 다음, 일반 섬유와 함께 털실로 뜨개질을 하듯이 짜서 만들었다.

지능형 와이어는 온도가 달라지는 것만으로도 움직인다. 여기에 전류를 흘려보내면 온도와 관계없이 정밀하게 움직인다. 연구팀이 만든 직물은 뜨개질한 패턴에 따라 접히거나 비틀렸다. 부피가 커지거나 작아지는 등 3차원적인 변화도 가능했다.

연구팀은 이 직물로 백합과 수선화, 통꽃, 카라 등 다양한 꽃을 만들어, 개화 과정을 구현했다. 전류를 흘려보내거나 뜨거운 바람을 불었더니, 꽃봉오리로 모여 있던 꽃잎들이 펼쳐졌다. 특히 꽃잎마다 독립적으로 전류를 흘려보냈을 때는 꽃잎이 한 장씩 독립적으로 펼쳐졌다.

연구팀은 직물 꽃이 피는 모습을 유튜브에 공개했다(www.youtube.com/watch?v=uj15Umtc1oM). 이 연구 결과는 ‘어드밴스드 머티리얼스’ 4월 4일자에 표지논문으로 발표됐다. doi:10.1002/adma.201770085