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산업 한국화학연구원, 파손 걱정없는 웨어러블 센서 개발
메디컬투데이 박수현 기자
입력일 : 2020-01-22 07:04:37
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[메디컬투데이 박수현 기자]

국내 연구진이 자가치유와 건강측정 두 마리 토끼를 잡은 웨어러블 센서를 개발했다.


한국화학연구원 황성연·박제영 박사팀과 강원대 최봉길 교수팀은 초고속 자가치유 소재를 개발해 땀 성분을 측정할 수 있는 웨어러블 센서를 제작했다고 21일 밝혔다.

걷기나 달리기, 뛰기 등의 동작으로 인해 긁히거나 파손되면 성능이 떨어지는 기존 웨어러블 센서의 한계를 자가치유 소재로 극복한 것이다.

먼저 화학원 연구진은 감귤류와 목질류에서 추출하는 구연산과 숙신산 등의 친환경 화합물을 합쳐 새로운 초분자 중합체를 만들었다.

수소결합은 자가치유의 핵심이다. 새로운 초분자 중합체는 말단의 ‘카르복실산’(COOH)과 ‘알콜기’(OH)가 서로 수소결합을 한다. 이로 인해 분자 간 인력이 강해져 잘라도 금세 다시 붙는 것이다.

강원대 연구진은 땀에서 얻은 데이터를 측정하는 가느다란 실 형태의 센서와 실시간으로 스마트폰에 데이터를 전송해 보여주는 장치를 제작했다. 초고속 자가치유 소재는 실 형태의 땀 측정 센서를 감싸는 피복재로 쓰였다.


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피실험자가 실 형태의 센서를 바느질한 헤어밴드를 착용한 채 고정식 자전거를 탔는데 운동 중 가위로 센서를 잘랐더니 20초 만에 다시 정상 작동했다.

강원대 최봉길 교수는 “자가치유 땀 측정 센서는 실 형태로 바느질하듯이 꿰매는 방식”이라며 “여러 종류의 의류제품에 적용할 수 있어 다양한 제품으로 응용될 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구를 주도한 화학연 황성연 박사는 “자가치유 초분자 중합체를 기반으로 한 땀 측정 센서의 설계 및 제작은 광범위한 비침습적 진단 및 의료 모니터링 응용 분야에서 스마트 웨어러블 기술에 대한 새로운 기회를 열어줄 것으로 기대한다”고 밝혔다.

한편 이번 연구결과는 분석과학 분야 국제 학술지 ‘바이오 센서 및 바이오 일렉트로닉스’(Biosensors & Bioelectronics/IF:9.518) 2월호와 ‘미국화학회 응용 재료 및 계면’(ACS Applied Materials & Interfaces/IF:8.456) 12월호에 게재됐다.  
메디컬투데이 박수현 기자(psh5578@mdtoday.co.kr)
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