피부에 붙이는 전자 장치를 세탁해서 쓴다

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 피부에 붙이거나 옷감으로 만들어 사용할 수 있는 나노메쉬 생체회로장치를 개발했다. 이 장치는 수십번 세탁해도 정상적으로 작동할 만큼 내구성이 뛰어나다.

대구경북과학기술원(DGIST) 화학물리학과 이성원 교수팀은 한국지질자원연구원 최지혁 박사팀과 함께 세계 최초로 내구성과 세탁 안정성이 탁월한 고내구도 나노메쉬 생체소자를 개발했다.

이성원 교수는 "나노메쉬 생체회로장치는 실생활에 응용 될 수 있는 통기성 디바이스 플랫폼을 만드는데 궁극적으로 사용 될 것"이라며, "변형이 잘되고 물리적 안정성, 기체 및 액체투과성이 높고, 더불어 내구성과 전기적 안정성까지 보장되기 때문에 활용폭은 굉장히 다양하다"고 말했다.

'통기성 나노 메쉬 생체디바이스'는 액체 및 기체 투과성이 우수한 차세대 웨어러블 장치다.

피부에 부착해 장기간 생체신호를 모니터링 하는 경우, 땀의 축적이 일어나지 않기 때문에 피부염 및 각종 피부질환을 예방할 수 있다는 장점과 체액 투과성도 좋아 체내 삽입 시에도 신진대사에 영향을 주지 않는다는 우수성 등을 가지고 있다.

연구진은 나노메쉬 생체회로를 이용해 움직임을 감지하기 위한 스트레인센서나 열 치료를 위한 웨어러블 히터를 만들었다. 또 통기성 장치를 응용한 전도성 섬유를 만들어 50여회 세탁을 해도 장치가 그대로 작동했다.

이 장치의 핵심은 고분자 나노파이버-메쉬 구조에 코어쉐 메탈노나와이어의 결합이다. 즉 수백 나노미터 두께의 나노 섬유가 거미줄처럼 얽혀있는 섬유에, 금이 은을 감싸고 있는 이중구조의 금속 나노와이어를 결합한 것이다.

우선 고분자 나노섬유 위에 은 나노와이어를 바르고, 강한 빛에너지를 순간적으로 가해 물리적으로 결합했다. 이렇게 해서 내구성을 강화하고, 화학 안정성 및 생체 친화성을 향상시켰다.

이 장치를 만드는데 걸리는 공정시간은 15분이내로 짧다. 하지만 연구진은 이 기술이 실용화되기까지 대략 2~3년 이후로 내다봤다.

이성원 교수는 "대면적 공정을 위해 파일롯트 시스템의 구축이 필수적이고, 통기성 디바이스를 제작하는 다양한 공정이 필요해 이를 위한 생산설비를 구축하는데 많은 노력과 시간이 소요될 것"이라고 전망했다.

[e-mail] 김만기 기자