모션 적응형 테셀레이션 패치, 안정적인 피부 부착 전자기기 혁신 기대

울산과학기술원(UNIST)의 정훈 교수팀이 개발한 '모션 적응형 테셀레이션 패치'는 접착성, 탈착성, 신축성이 뛰어난 신체 부착 전자기기로 주목받고 있다. 이 연구팀은 김재준 전기전자공학과 교수팀 및 국립생태원 생태신기술팀과 협력하여, 거친 피부의 굴곡과 격렬한 신체 움직임에도 안정적으로 부착될 수 있는 패치를 만들었다.

이 패치는 따개비의 접착 단백질 특성을 모방한 형상기억고분자로 제작되었으며, 이는 포유류 아르마딜로의 갑옷 구조를 참고하여 배열되었다. 따개비의 접착 단백질은 굳기(강성)가 변하는 특성이 있어, 울퉁불퉁한 바위 표면에 밀착할 수 있는 특징을 지니고 있다. 연구팀은 이 원리를 활용하여 패치가 거친 피부 표면에 잘 부착되도록 설계하였다.

형상기억고분자는 온도 조절을 통해 자극 없이 쉽게 제거할 수 있으며, 여러 번 붙였다가 떼는 것도 가능하다. 이를 통해 기존의 피부 부착형 디바이스가 겪는 문제를 해결할 수 있는 방법을 제시하고 있다. 연구팀은 패치를 아르마딜로의 갑옷 구조처럼 배열하여, 신축성과 유연성을 확보했으며, 이를 통해 격렬한 운동 중에도 패치가 떨어지거나 손상되지 않게 하였다.

또한, 연구팀은 개발된 패치를 이용하여 만든 부착형 전자기기가 뛰어난 접착력을 유지하며, 착용자의 심박수와 혈압 등을 측정할 수 있음을 확인했다. 정훈 교수는 기존의 신체 부착형 디바이스가 변형과 반복적인 스트레스에 취약하고 장시간 착용 시 피부 자극을 유발할 수 있다는 점을 지적하며, 이번 연구로 혁신적인 접착 기술을 개발했다고 밝혔다.

이 연구 결과는 재료과학 분야의 학술지인 '어드밴스트 머티리얼스'(Advanced Materials)에 지난달 20일 온라인으로 게재되었다. 연구팀은 향후 이 기술이 의료 및 웨어러블 기기 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

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