한국연구재단은 연세대 김진훈 박사과정생과 박진우 교수 연구팀이 피부에 강하게 접착해 생체 신호를 읽을 수 있는 투명 전극 재료를 개발했다고 9일 밝혔다.
최근 피부나 장기에 직접 부착해 심전도, 움직임, 체온 등을 파악하는 웨어러블 센서 연구가 급증하고 있다. 그러나 대부분 생체 센서는 접착제를 사용하기 때문에 신호 감지 정확도가 떨어지고, 시각적으로 불투명한 한계가 있다. 연구팀은 적은 양의 비이온성 계면활성제(Triton X)를 이용해 단점을 극복했다. 실리콘 계열 고무(PDMS) 안에 계면활성제를 첨가해 접착력과 신축성을 높였다. 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 피부와 강한 접착으로 측정값 노이즈가 감소하고 생체 신호를 보다 정확하게 감지하는 것으로 나타났다.
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) 지난달 20일자에 게재됐다.
조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr