피부에 딱 붙어 생체변화 측정하는 반창고 등장

연합뉴스 | 입력 07/09/2018 09:55:42 | 수정 07/09/2018 09:55:42
글자크기
  • 글자 크게
  • 글자 작게
인쇄하기

연세대 연구팀, 접착력 강한 고기능성 투명 전도체 개발
  

(a) 접착성 모션센서 실제 구동 사진과 손목 움직임에 따른 저항 변화 그래프 (b) 기존 PDMS기반 모션센서 실제 구동 사진과 손목 움직임에 따른 저항 변화 그래프 (c) 접착성 심전도 센서가 실제 부착된 사진과 전극의 개략적 위치, 상용 젤, 기존 PDMS·접착성 PDMS 기반 심전도 센서 심전도 측정 그래프 

 

한국연구재단은 연세대 김진훈 박사과정생과 박진우 교수 연구팀이 피부에 강하게 접착해 생체 신호를 읽을 수 있는 투명 전극 재료를 개발했다고 9일 밝혔다.

 

피부나 장기에 직접 붙여 심전도, 움직임, 체온 등을 파악하는 웨어러블 센서 연구 개발은 최근 급증세에 있다.

 

그러나 대부분 접착제를 따로 써야 해서 신호 감지 정확도가 떨어진다는 지적을 받는다. 시각적으로 불투명하다는 한계도 있다.

 

연구팀은 적은 양의 비이온성 계면활성제(Triton X)를 이용해 단점을 극복했다.

 

실리콘 계열 고무(PDMS·polydimethylsiloxane) 안에 계면활성제를 첨가해 접착력과 신축성을 높였다.




 

 

접착성 투명전극 제작에 필요한 재료 화학식(a)과 제작 공정 모식도(b) [한국연구재단 제공=연합뉴스]

 

 

여기에 은 나노와이어를 삽입하는 방식으로 높은 전기전도도를 갖는 접착성 투명전극을 구현했다.

 

연구팀은 세포 독성 실험과 세포 증식 실험을 통해 인체에 무해하다는 것을 확인했다.

 

아울러 움직임을 감지하는 모션센서와 심전도를 측정하는 센서를 함께 제작했다.

 

시험 결과 피부에 강하게 붙어 측정값에서 노이즈(방해 요소)가 줄었다.

 

생체 신호를 더 정확하게 살필 수 있다는 뜻이다.




 

 

연세대 신소재공학과 박진우 교수(왼쪽)와 김진훈 박사과정생 [한국연구재단 제공=연합뉴스]

 

 

박진우 교수는 "근전도, 뇌전도, 혈당, 산소포화도, 체온 등을 살피는 다양한 생체 센서에 활용할 수 있다"며 "웨어러블 나노 발전기, 디스플레이, 태양전지 등 전자소자로까지 적용 범위를 확대할 수 있을 것"이라고 말했다.

 

연구는 한국연구재단 이공학 개인기초연구지원사업(교육부 소관)과 기초연구사업(과학기술정보통신부 소관) 지원으로 수행했다.

 

성과를 담은 논문은 나노 레터스(Nano Letters) 6월 20일 자에 실렸다.