잘려도 20초 만에 스스로 복구하는 웨어러블 센서 개발

화학연 "세계 최고 수준 자가 치유 속도…쓰촨대의 4배"

긁히거나 잘려도 30초 이내에 스스로 복구하는 웨어러블 센서가 나왔다.

한국화학연구원 황성연·박제영 박사팀과 강원대 최봉길 교수팀은 초고속 자가 치유 소재를 활용한 땀 성분 측정 웨어러블 센서를 개발했다고 21일 밝혔다.

의료용 웨어러블 기기는 땀, 맥박, 혈류 등 신체 정보를 측정해 질병 진단에 활용하는데, 걷기나 달리기 등으로 센서가 손상되면 성능이 떨어진다.

화학연 연구팀은 구연산과 숙신산 등 친환경 화합물로 새로운 초분자 중합체를 만들었다.

초분자 중합체는 수소결합 등을 통해 자가치유 특성을 갖는 고분자다. 수소결합은 기계적 강도가 세고 분자 간 인력이 강해 떨어졌다가도 다시 붙는 성질이 강하다.

강원대 연구팀이 이 초분자 중합체로 감싼 실 형태 땀 측정 센서를 헤어밴드에 적용하고 50분 동안 자전거 타기 실험을 진행한 결과, 땀의 전해질 농도를 정확하게 측정해 냈다.

운동 중 센서를 잘랐더니 20초 만에 자가 치유돼 정상적으로 작동했다.

평균 자가 치유 시간은 30초로, 세계 최고 속도를 보유한 중국 쓰촨대(2분)보다 4배 이상 빠른 수준이라고 연구팀은 설명했다.

황성연 화학연 박사는 “이번에 개발한 땀 측정 센서로 칼륨, 나트륨, 수소 농도를 측정해 심근경색·근육 경련·저나트륨혈증 등 진단에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

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