아주대·산기대, 실제와 비슷한 ‘전자 피부’ 개발

왼쪽부터 김성환·박지용 아주대 교수, 민경택 한국산업기술대 교수.(사진=아주대)

[이데일리 신하영 기자] 국내 연구진이 실제 피부와 비슷한 전자 피부를 구현하는 데 성공했다. 아주대는 4일 김성환(물리학과)·박지용(에너지시스템공학과) 아주대 교수와 민경택 한국산업기술대 나노광공학과 교수가 이러한 연구 성과를 거뒀다고 밝혔다. 연구 결과는 나노과학기술 분야 저명 학술지인 ‘ACS 나노(ACS Nano)’ 5월24일자 온라인에 게재됐다.

연구진은 누에고치에서 추출한 실크 단백질을 활용, 바이오 소재 기반 전자 피부를 구현했다. 전자 피부는 인간의 생체 신호를 직접 읽어 분석할 수 있기 때문에 차세대 헬스케어 소자로 주목받고 있다.

전자 피부는 인간의 생체조직처럼 유연성을 갖도록 구현해야 기술의 활용도가 높다. 지금까지의 연구는 생체 조직과의 접합성에서 한계를 보여 왔다. 기존의 전자 피부는 고무·폴리디메틸실록산 등 주로 탄성을 가진 합성 고분자 기판을 활용해 만들었다. 하지만 이는 실제 인체에 부착했을 때 이질감을 느끼게 되고, 특수 화학 처리 없이는 생체 조직에 잘 접합되지 않았다.

아주대·한국산업기술대 연구진은 생체 조직을 구성하는 성분 중 하나인 단백질 중 자연에서 구할 수 있는 실크 단백질에 주목했다. 실크 단백질은 누에고치에서 추출할 수 있으며 높은 인장력과 탄성을 지닌다.

연구 결과 실크 단백질로 만든 필름은 피부와의 접합성이 매우 높았다. 또 실제 피부에 부착한 상태에서 피부의 역학적 변형에 따라 동일하게 변형됐다. 실제 생체조직과 같이 수분을 머금을 수 있는 특성도 확인했다.

이번에 개발한 소재 기술은 다양한 헬스케어 소자에 적용이 가능할 전망이다. 김성환 교수는 “이번 연구로 생체 구성 성분인 단백질을 통해 전자 피부 구현이 가능하다는 점, 그리고 이를 활용해 생체 조직과 전자 소자 사이의 물성 차를 극복할 있다는 점을 보여줬다는 데 의의가 있다”고 설명했다.