한양대 연구팀, 다기능 초박막 전자타투 개발

[이데일리 신하영 기자] 한양대 연구진이 피부에 밀착돼 다양한 생리 신호를 감지하는 전자 타투를 개발했다.

좌측부터 최창순 교수, 김성환 교수, 손원경 박사, 이수훈 석사과정생(사진 제공=한양대)

한양대는 전기·생체공학부 바이오메디컬공학전공 최창순·김성환 교수팀이 이러한 연구 성과를 거뒀다고 24일 밝혔다.

연구팀이 개발한 전자 타투는 피부에 밀착돼 생리 신호 감지 등 다양한 기능을 수행할 수 있는 기술이다. 연구팀은 기존 전자소자 연구에서 과제로 남아 있던 ‘피부 친화성과 굴곡 대응성’을 동시에 충족시키는 데 성공했다. 하이드로겔 기반 소자의 경우 얇아질수록 기계적 강도가 약해져 활용이 어렵다는 한계가 있었는데 이를 극복했다는 점에서 주목되는 성과다.

이번에 개발된 전자 타투는 머리카락 굵기의 100분의 1에 불과할 만큼 얇지만 기계적 강도가 뛰어나다. 덕분에 피부의 다양한 움직임에도 안정적으로 부착할 수 있다.

해당 전자 타투는 △심전도(ECG) 측정 △광열 치료용 패치 △마찰전기 기반 나노 발전기(TENG) △피부 부착형 슈퍼커패시터 등 다양한 기능을 구현할 수 있다. 한양대는 “기존 기술 전극 대비 향상된 심전도 감지 성능을 보였으며, 광 흡수 및 열전달 특성이 우수해 피부 온열 치료 시술에도 활용될 수 있다”고 설명했다.

특히 연구팀이 개발한 전자 타투는 외부 전력 공급 없이 손가락 터치만으로 전력을 자가 생성할 수 있다. 97% 이상의 에너지 저장 성능을 유지할 수 있어 웨어러블 전자기기의 에너지원으로도 활용 가능성이 높다.

이번 연구는 과학기술정보통신부의 차세대 유망 패스트트랙 기술 실용화 사업 등의 지원을 받아 수행했으며, 이수훈 석사과정 연구원과 손원경 박사후연구원이 공동 제1저자로 참여했다. 최창순 교수와 김성환 교수는 교신저자를 맡았다. 연구 결과는 국제 저명 학술지(Small)의 6월 17일 자로 게재됐다.

김성환 교수는 “이번 연구는 생체 친화적인 단백질 소재와 고성능 전자 기술의 융합을 통해 피부에 자연스럽게 부착되는 전자기기를 구현한 혁신적인 사례”라며 “웨어러블 헬스케어를 비롯해 인체·기계 인터페이스, 자가 에너지 기반의 차세대 전자기기 등 다양한 분야에 폭넓게 활용될 수 있을 것”이라고 말했다. 그러면서 “연구팀은 향후 생체 신호 모니터링, 의료 진단 등 차세대 웨어러블 전자 기술 분야로의 응용 확대를 목표로 연구를 지속할 것”이라고 덧붙였다.