고려대의료원은 고려대 보건과학대학 생체의공학과 이상훈(52, 사진)교수가 피부처럼 늘어나고 구겨지는 전기회로를 개발해 세계적인 학술지인 'Nature Communications'에 발표했다고 13일 밝혔다.

그간 탄성과 유연성이 좋은 도체에 관한 연구들은 많이 진행됐지만 실제 전자 부품을 납땜처럼 일반적인 방식으로 붙여 회로를 만드는 것은 난제로 남아있었다.

하지만, 이상훈 교수는 탄성과 유연성이 우수한 재질 위에 마이크로 굵기의 전선을 만들고, 전기회로 제작에 일반적으로 많이 사용되는 납땜 방식으로 전자 부품을 붙일 수 있는 방법을 개발해 그 연구성과를 인정받았다.

이번 결과는 구현이 매우 간단하고, 누구나 쉽게 전자 부품을 올려 유연한 전기회로를 제작 할 수 있는 원천기술을 개발했다는 측면에서 수준 높은 평가를 받았다.

특히, 연구를 통해 전선을 늘려도 끊어지지 않고 전기전도성이 지속적으로 유지될 수 있는 기술을 다공성 물질을 이용해 해결했다는 데 큰 의의가 있으며, 향후 이 원리를 이용한 각종 의료기기개발 등에 활력을 불어 넣을 수 있을 것으로 의공학계는 내다봤다.

무엇보다도 이번 연구결과의 가장 큰 성과는 본 연구를 통해 얻은 원천기술을 다양하게 적용 할 수 있는 잠재적 응용분야가 넓다는데 있다.

실제로, 이상훈 교수가 개발한 연구 성과를 적용해 피부 위에 장기간 부착 가능한 전극 기술을 구현했으며, 이를 통해 다양한 건강 정보를 수집할 수 있는 장치의 개발 가능성을 보여줬다.

이는 또 보다 높은 부가가치를 창출할 수 있는 U-Health 구현에 적용 가능한 필수기술로 응용돼 의료산업 분야는 물론 보건향상에 크게 기여할 수 있을 것으로 내다봤다.

이상훈 교수는 "피부처럼 늘어나고 구겨지는 전기회로는 수년 전까지만 해도 꿈의 기술로 상용화가 어려운 측면이 많았기 때문에 이번 연구 성과를 세계적인 학술지를 통해 공인받은 측면은 매우 의미 있는 성과라 생각한다"고 말했다.

더불어 이 교수는 "피부에 부착해 사용하면 팔·다리 등을 자유롭게 움직이더라도 전도성이 유지되기 때문에 재활기기 등에도 유용하게 사용될 수 있을 것으로 확신한다"고 강조했다.

이 교수는 심전도를 측정할 수 있는 전극으로 활용해 1주일 이상 문제없이 연속적으로 사용할 수 있음을 확인했다.

이때 전극의 성능은 현재 임상에 사용되는 것과 거의 유사해 이 기술을 다양한 의료분야에 응용할 수 있음을 증명했다.

또한 제안된 기술로 제작한 뇌파 전극을 쥐의 두개골에 붙여 뇌로부터 나오는 전기적 신호를 측정할 수 있음을 보였으며, 생체 내에 2달여 동안 문제없이 이식할 수 있음을 보여줬다.

이번 연구결과는 최근 Nature의 자매지인 'Nature Communications'지에 게재되는 영예를 얻었고, 이 주의 주요논문(Featured Paper - Cover Paper에 해당)으로 선정됐다.

논문 명은 'Solderable and electroplatable flexible electronic circuit on a porous stretchable elastomer'였다.

이상훈 교수는 올해 6월 교육과학기술부와 한국연구재단으로부터 '이달의 과학기술자상'을 수상한 장본인으로, 줄기세포와 바이오 인공장기에 활용할 수 있는 원천 기술 확보에 큰 발자국을 남긴 의공학계의 권위자다.



<사진> 본 기술로 구현된 구겨진 LED 회로.



<사진> 64개의 LED를 동시에 늘리거나 굽혀도 안정되게 빛을 내는 LED들과 납땜한 LED의 전자현미경 사진.


<사진 a, b> 손가락을 늘이거나 줄여도 잘 동작하는 LED. (움직이는 부분에 피부와 같은 전선으로 사용될 수 있음을 보여줌. c, d, e와 같이 일회용 밴드 형태로 만들고, 이를 피부에 붙어 심전도를 측정한 결과, 기존 제품과 유사한 성능을 보여줌. f조직 내에 8주 이상 심어도 문제없음을 보여주는 그림.)