한양대 ERICA, 체내 포도당으로 전기 만드는 시스템 개발

비효소형 바이오 배터리용 전기화학시스템

관련 기술 특허 출원, 국제학술지 게재

[서울=뉴시스] (왼쪽부터) 교신저자 유효종 한양대 에리카 교수, 조안 까오 탕 박사과정생(제1저자), 박예빈 석박통합과정생(공동저자). (사진=에리카 제공) 2026.10.27. [email protected] *재판매 및 DB 금지

[서울=뉴시스]이예인 인턴 기자 = 유효종 한양대학교 에리카(ERICA) 배터리소재화학공학과 교수 연구팀이 체내 포도당으로 전기를 만드는 고성능 비효소형 바이오 배터리용 전기화학시스템을 개발했다.

27일 한양대 에리카에 따르면 이번 연구 성과는 화학공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 게재됐으며, 관련 기술은 특허 출원됐다.

포도당 바이오 배터리는 혈액 속 포도당을 연료 삼아 전기를 만드는 장치다. 심박조율기나 연속혈당측정기 같은 체내 삽입형 의료기기를 움직일 차세대 전원으로 꼽힌다.

다만 효소를 촉매로 쓰는 기존 방식은 시간이 지나면 효소가 활성을 잃어 오래 쓰기 어렵다. 금속 촉매를 쓰는 비효소형은 안정성이 높은 대신 체내처럼 중성인 환경에서 포도당 산화 반응이 잘 일어나지 않아 출력이 낮았다.

연구팀은 이를 해결하기 위해 3차원 다공성 그래핀 에어로겔에 금 나노입자를 고르게 입힌 전극을 만들었다.

전극을 만들 때 생기는 기체가 구조를 망가뜨리지 않도록 가스 채널 몰드로 막았고, 화학적 환원 반응을 조절해 금 나노입자가 뭉치는 현상도 줄였다. 같은 양의 금으로도 반응이 일어나는 표면을 넓힌 셈이다.

이 전극을 적용한 배터리는 최대 출력 밀도 1.29㎽/㎠를 기록했고, 60일이 지나도 처음 성능의 약 80%를 유지했다. 연구팀은 향후 체내 삽입형 의료기기와 다양한 전기화학 촉매 분야에 활용될 수 있다고 기대한다.

유 교수는 "이번 연구는 그래핀 에어로겔의 다공성 구조와 비효소성 무기 나노입자의 촉매 특성을 효과적으로 결합해 높은 출력 성능과 장기 안정성을 확보했다는 점에서 의의가 있다"고 말했다.

한편 이번 연구는 한국연구재단과 한국산업기술기획평가원, 한국생산기술연구원의 지원으로 진행됐다.


◎공감언론 뉴시스 yein020528