박재영 광운대 전자공학과 교수 연구팀, 통기성을 갖는 혈당과 심전도 모니터링 피부패치 개발
박재영 광운대 전자공학과 교수 연구팀, 통기성을 갖는 혈당과 심전도 모니터링 피부패치 개발
  • 복현명
  • 승인 2023.09.08 10:18
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박재영(왼쪽) 광운대학교 전자공학과 교수와 샤리프자만 박사. 사진=광운대.
박재영(왼쪽) 광운대학교 전자공학과 교수와 샤리프자만 박사. 사진=광운대.

[스마트경제=복현명 기자] 박재영 광운대학교 전자공학과 교수 연구팀이 β-phase가 풍부한 멕신-PDFE 나노복합섬유에 레이저 탄화기술을 적용해 다공성 TiO2 나노 촉매가 풍부한 3차원 섬유형 탄소나노섬유 (TiO2@LCNFs) 메쉬와 이를 이용한 고성능의 전기화학-물리 하이브리드 피부 패치센서 개발에 성공했다. 

잦은 채혈로 인한 통증과 인체에 여러 개의 센서를 부착해야 하는 불편함을 극복하기 위해 생체 화학신호(혈당, pH)와 생리학적 신호(심전도, 근전도)를 동시에 측정, 실시간 모니터링 할 수 있는 통기성을 갖는 다중모드 하이브리드 피부패치를 개발했다. 

본 연구팀이 개발한 탄소나노섬유(TiO2@LCNFs) 는 산화된 아나타제 TiO2와 흑연 다공성 탄화섬유로 인해 우수한 전기적, 전기화학적 특성을 나타낼 뿐만 아니라 장시간 사용에도 피부에 자극이 없고 복잡한 장비, 제작 공정 프로세스가 필요 없다는 장점이 있다.

연구팀은 이러한 문제점들을 해결하기 위해 전이 금속 탄화물과 질화물 또는 탄질화물로 구성된 멕신이라는 새로운 종류의 2D 나노 물질을 PDFE라는 고분자와 혼합하고 전기방사기술을 이이용하여 나노복합섬유를 개발했다. 

제작된 나노복합섬유에 레이저 탄화기술을 적용해 3차원 섬유형 탄소나노섬유(TiO2@LCNFs) 메쉬를 제작하고 이를 이용해 생화학, 전기생리학적 매개변수를 모두 측정, 실시간 모니터링할 수 있는 타투 형태의 다중 모드 하이브리드 피부 패치센서를 성공적으로 개발했다. 

연구에서 개발한 다중모드 하이브리드 피부 패치센서는 웨어러블 의료, 헬스케어 플랫폼 기술 기반으로 수집된 다양한 복합 생체정보를 통한 헬스케어 DB 구축과 빅데이터 분석을 통해 만성질환, 대사증후군 스마트 관리에 크게 활용될 것으로 기대된다.

한편 이번 연구는 산업통상자원부의 산업기술혁신사업(RS-2022-00154983) 저전력 센서와 구동을 위한 자립형전원 센서 플랫폼 개발)의 지원과 광운대 우수연구자 지원사업으로 수행됐으며 연구 결과는 세계최고의 기능성 소재, 소자 분야 저널인 와일리 (WILEY) 출판의 어드벤스드 펑셔널 머티리얼즈 (Advanced Functional Materials, (IF:19.92) 표지논문에 게재됐다.

 

 

복현명 기자 hmbok@dailysmart.co.kr


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