생물리학적으로 적합하고 자극 주파수(excitation frequency) 및 근육 길이와 같은 생리학적 입력 조건이 넓은 범위인 경우에 대해 근육 세포 활성화의 동적거동을 모델링하는 근육 세포 활성화 모델링 시스템 및 방법이 개시된다. 상기 근육 세포 활성화 모델링 시스템은, 척수 운동뉴런(motoneurons)에서 척수 신경 신호를 입력 받아 근육 세포질에서의 Ca2+ 농도 변화로 변환하는 제1 모듈; 상기 제1 모듈에서 변환된 Ca2+ 농도 변화 정보를 입력 받아 근육 활성화 동적거동(activation dynamics) 정보로 변환하는 제2 모듈; 및 상기 제2 모듈에서 변환된 근육 활성화의 동적거동 정보를 입력 받아 근력으로 변환하는 제3 모듈을 포함하며, 상기 제1 모듈 및 상기 제2 모듈은 각각 Ca2+ 농도 및 근육 활성화의 근육 길이에 대한 의존성을 보상한다.