국내 연구진이 손상을 치유하고 전력을 전송할 수 있는 차세대 웨어러블 신소재를 개발했다.
한국과학기술연구원(KIST)은 손동희 바이오닉스연구단 선임연구원, 서현선 생체재료연구단 연구원 팀이 자가 치유(Self-healing) 특성을 지닌 신소재를 공동 개발했다고 4일 밝혔다.
KIST 손동희·서현선 연구팀은 전자 소자와 인체 사이에 안정적으로 전력, 데이터를 전송할 수 있는 신소재를 개발했다. 높은 전도성과 신축성을 지니고 있어 '인터커넥트'로 적합하다. 인터커넥트는 인체로부터 측정한 생체 전기신호를 전자 소자로 안정적으로 전달하기 위해 인체와 전자 소자 사이를 연결하는 장치다.
연구팀은 신축성이 높은 자가 치유 특성을 지닌 고분자 내부에 은 마이크로·나노 입자를 분산·분포시켜, 우수한 신축성을 가지면서도 변형에도 문제없는 전도성 고분자 복합 신소재를 제작했다.
이를 인터커넥트로 활용해 실제 인체에 부착해 생체 신호를 실시간 측정하고, 이 신호를 안정적으로 로봇 팔에 전송했다. 실제 인간 팔의 움직임을 실시간으로 그대로 모방하는 데도 성공했다.
기존 소재는 변형이 발생하면 전기전도도가 약해져 그 성능이 떨어지는데 반해 신소재는 초기 상태의 35배(3500%)까지 변형이 가능하다. 변형될수록 전기전도도가 60배 이상 좋아져 세계 최고 수준 전기전도도를 나타냈다. 손상되거나 완전히 절단되더라도 스스로 회복 및 접합되는 자가 치유 능력도 가졌다.
손동희 선임연구원은 “의공학, 전자공학, 로봇공학 분야에서 필요로 하는 소재 원천기술로, 다양한 분야에 응용될 수 있을 것”으로 기대했다.
서현선 연구원은 “이 소재는 극심한 외력을 받는 상황에서도 안정적으로 구동할 수 있어 차세대 웨어러블 전자기기 개발, 상용화에 기여할 것”이라고 말했다.
이 연구는 과학기술정보통신부 지원을 바탕으로 KIST 기관고유사업으로 수행했다. 스탠포드 대학과 공동연구로 진행했으며 국제학술지 'ACS Nano' 최신호에 실렸다.
최호 정책기자 snoop@etnews.com
