한양대, 피부 밀착형 다기능 초박막 전자타투 개발

실크 단백질 기반…초극박 피부 밀착형 생체전자 플랫폼

심전도 감지·광열치료·에너지 생성 등 활용 기대

(왼쪽부터) 최창순 교수, 김성환 교수, 손원경 박사, 이수훈 석사과정생. (사진=한양대 제공) *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]전수현 인턴 기자 = 한양대 공과대학 전기·생체공학부 바이오메디컬공학전공 최창순 교수와 김성환 교수 공동연구팀이 피부에 밀착해 다양한 생리 신호 감지와 에너지 소자 기능을 구현할 수 있는 '다기능 초박막 전자타투(Electronic Tattoo, E-타투)'를 개발했다고 24일 밝혔다.

공동 연구팀은 기존 전자소자 연구에서 과제로 남아 있던 '피부 친화성과 굴곡 대응성'을 동시에 충족시키는 데 성공했다.

이번에 개발된 전자타투는 수백 나노미터(nm) 두께의 실크 단백질 하이드로겔과 고전도성 탄소나노튜브(Carbon Nanotube, CNT) 나노시트를 결합한 구조로 머리카락 굵기의 100분의 1에 불과할 만큼 얇지만 기계적 강도가 뛰어나다.

실크/탄소나노튜브 기반 다기능 초박막 전자타투 개요도. (사진=한양대 제공) *재판매 및 DB 금지

해당 전자타투는 ▲심전도(ECG) 측정 ▲광열 치료용 패치 ▲마찰전기 기반 나노발전기(TENG) ▲피부 부착형 슈퍼커패시터 등 다양한 기능을 구현할 수 있다.

특히 기존 젤 기반 상용 전극 대비 향상된 심전도 감지 성능을 보였으며, 광 흡수 및 열전달 특성이 우수해 피부 온열 치료 시술에도 활용될 수 있다.

또한 마찰전기 효과를 통해 외부 전력 공급 없이 손가락 터치만으로 전력을 자가 생성할 수 있고, 97% 이상의 에너지 저장 성능을 유지한다.

김 교수는 "이번 연구는 생체 친화적인 단백질 소재와 고성능 전자 기술의 융합을 통해 피부에 자연스럽게 부착되는 전자기기를 구현한 혁신적인 사례"라고 설명했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부의 '차세대 유망 패스트트랙 기술실용화 사업' 및 '글로벌 선도연구센터'의 지원을 받아 수행됐으며 재료과학 및 나노전자기술 분야의 저명 국제학술지 '스몰(Small)'에 6월 17일 게재됐다.


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