박진우 연세대 신소재공학과 교수(왼쪽)와 김진훈 박사과정생. /사진제공=한국연구재단한국연구재단은 연세대 신소재공학과 박진우 교수와 김진훈 박사과정생이 피부에 강하게 접착해 생체 신호를 읽을 수 있는 투명한 전극 재료를 개발했다고 9일 밝혔다.
피부나 장기에 직접 붙여 심전도, 움직임, 체온 등을 파악하는 데 실리콘 계열 고무(PDMS·polydimethylsiloxane) 안에 소량의 비이온성 계면활성제를 첨가해 접착력과 신축성을 높였다. 은 나노와이어를 삽입해 높은 전기 전도도를 갖는 접착성 투명전극을 구현했다.
연구팀은 움직임을 감지하는 모션센서와 심전도를 측정하는 센서도 함께 만들었다. 시험 결과, 피부에 강하게 붙어 측정값에서 노이즈(방해 요소)가 줄어 생체신호를 더 정확하게 살필 수 있게 됐다. 세포 독성 실험과 세포 증식 실험을 통해 인체에 무해하다는 것도 확인했다.
기존 웨어러블 센서는 대부분 접착제를 따로 써야 해 신호 감지 정확도가 떨어진다는 지적을 받아왔다. 시각적으로 불투명하다는 한계도 있다.
박 교수는 “근전도, 뇌전도, 혈당, 산소포화도 등을 살피는 다양한 생체 센서에 활용할 수 있다”며 “웨어러블 나노 발전기, 디스플레이, 태양전지 등 전자소자에도 적용할 수 있다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 이공학 개인기초연구지원사업(교육부 소관)과 기초연구사업(과학기술정보통신부 소관)의 지원을 받았으며 나노 레터스(Nano Letters) 6월 20일 자에 실렸다. /고광본선임기자 kbgo@sedaily.com
