찢어져도 10초 이내 자가 치유되는 전자피부

마찰과 찢어짐에도 10초 내 원래대로 복구되는 전자피부를 국내 연구진이 개발, 장기간 일상적으로 착용할 수 있는 전자피부 상용화를 앞당겼다.

한국연구재단(이사장 홍원화)은 서울시립대학교 김혁 교수 연구팀이 외부 자극 없이 10초 이내에 80% 이상의 기능을 복구할 수 있는 초고속 자가 치유 전자피부를 개발하고, 이를 통해 실시간 생체 신호 모니터링 및 AI 기반 근육 피로 평가 기술을 구현할 수 있음을 확인했다고 밝혔다.

사람의 피부를 모방한 전자피부는 웨어러블 기기의 가장 진화한 형태 중 하나로 헬스 케어 분야에서 활용도가 높다.

인체에 부착하면 촉각을 느끼거나 생체 신호를 모니터링하고 부착 부위의 상처를 치료하는 등 다양한 기능이 개발되고 있다.

현재까지 손상을 80% 복구하는 전자피부가 알려져 있지만 복구까지 1분이 걸려 측정이 단절되고, 복구 시 열과 빛 같은 외부 자극이 필요해 실용화의 걸림돌이었다.

연구팀은 전자피부의 자가 치유 성능을 높이기 위해 다양한 화합물을 합성해 최적의 조건을 구현해 냈다. 높은 복원력을 위해 분자 이동성이 높은 화합물을 첨가해 자가 치유 능력을 극대화했다. 이렇게 개발된 자가 치유 전자피부는 상온에서 10초 이내에 80% 이상 기능을 회복하는 성능을 보였다. 

마찰과 찢어짐에도 10초 내 원래대로 복구되는 전자피부를 국내 연구진이 개발, 장기간 일상적으로 착용할 수 있는 전자피부 상용화를 앞당겼다. 한국연구재단

고온·고습·저온·수중 등 극한 환경에서도 근전도 및 심전도를 안정적으로 측정할 수 있으며, 손상 후 자가 치유를 거쳐도 신호가 안정적으로 유지됨을 확인했다.

김혁 교수는 "이번 연구를 통해 자가 치유형 전자 피부의 주요 난제를 해결함으로써, 차세대 웨어러블 의료 기술의 발전과 상용화를 촉진하는 데 기여할 것으로 기대된다"고 밝혔다.

이번 연구의 성과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 2월 12일 게재됐다. 

The article is funded by the Government of Canada through the Local Journalism Initiative program.