달걀 껍데기와 거미줄을 이용해 전기를 생산할 수 있는 기술이 개발됐다. 인체 모니터링 센서와 같은 차세대 생체의학 디바이스개발의 기반이 될 것으로 기대된다.
포스텍은 김진곤 화학공학과 블록공중합체 자기조립연구단 교수 연구팀이 생분해성 천연재료인 달걀껍질, 거미줄을 사용해 생체적합성 나노발전소자를 개발했다고 10일 밝혔다.
연구팀은 압전과 정전기 발전소자의 전력효율을 높여 생체 적합성 인체 모니터링 센서도 개발했다. 이번 연구에는 산딥 마이티 자기조립연구단 박사연구팀과 카투아 인도 카락푸르공대 교수연구팀도 참여했다.
생체내에서 사용할 수 있는 디바이스에는 효율이 높고 생체 적합한 발전소자가 반드시 필요하다. 기존에 사용돼 온 유기·뮤기 물질은 생분해성이 아니고, 독성도 있어 생체에 적합하지 않았다. 많은 양의 전자폐기물로 인한 환경오염도 문제였다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 일상생활에서 볼 수 있는 생분해가 가능하고, 생체 적합한 자연재료에 주목했다. 달걀 껍질과 거미줄 섬유로부터 단백질과 다당류를 사용해 압전소자를 제작하는데 성공했다.
특히 거미줄은 줄 형태의 특성상 수직 방향의 힘뿐만 아니라 구부리는 힘, 인장력으로도 전기생산이 가능했다. 또 전자재료 폐기물 문제를 해결하는데도 도움이 될 것으로 기대하고 있다.
김진곤 교수는 “풍부하고 다양한 자연재료 자체로 전기를 생산할 수 있는 발전소자를 개발했다는 것에 의미가 있다”면서 “향후 인체 모니터링 센서와 같은 차세대 생체의학 디바이스 개발의 단초가 될 것”이라고 말했다.
창의적 연구진흥사업 지원으로 수행된 이번 연구는 에너지분야 권위지인 '어드밴스 에너지 머터리얼스' 표지논문에 실렸다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
