일본과 한국의 연구자들이 피부에 착 달라붙을 수 있는 패치 형태의 센서를 개발하는데 성공했습니다. 최근 피부에 밀착할 수 있는 센서 개발이 한창 진행 중인데 ( http://jjy0501.blogspot.com/2014/09/Skin-like-sensor.html 참조) 향후 의료용 기기는 물론 다양한 웨어러블 기기에 응용이 될 수 있을 것으로 기대되고 있습니다.
(피부에 달라 붙을 수 있는 형태의 센서. Sunwon Lee et al., Nature Communications 2014. Credit : Japan Science and Technology Agency)
도쿄 대학의 이성원 (Sungwon Lee) 및 일본 과학기술처 (Japan Science and Technology Agency (JST))와 도쿄 공대 (The University of Tokyo School of Engineering)의 연구자들은 초박막 폴리머 필름 (ultra-thin polymeric film)에 전기 회로를 붙이고 이를 부착성 젤(adhesive gel)을 이용해서 피부에 달라 붙을 수 있도록 만들었습니다. 이와 같은 박막 센서는 멀리서보면 피부의 일부처럼 보일 것입니다.
이 센서는 확대해서 보면 사실은 작은 사각형의 부착성 젤 사이에 폴리머 필름이 부착된 형태를 하고 있습니다. 연구자들에 의하면 1미트론 두께에 10 미크론 지름의 폴리머 필름도 그 전기적인 특징을 잃어버리지 않는다고 합니다. 연구자들이 사용한 박막 폴리머는 polyethylene terephthalate (PET) 계열로 여기에 고성능 유기 트랜지스터 전기 회로를 탑재한 것입니다. 그 두께는 1.4 미크론에 지나지 않는다고 하네요.
이들이 만든 센서는 4.8 x 4.8cm 정도의 면적으로 그 위에 4mm 정도 면적위에 하나의 박막 센서를 분산시켰습니다. (즉 12 x 12 가 되어 총 144개) 이후 부착성 젤과 통합시켜 위에 보이는 것 같은 센서를 만든 것입니다. 이 센서는 심장 박동을 모니터링 하는데 성공했다고 하네요.
(센서의 구조. Sunwon Lee et al., Nature Communications 2014. Credit : Japan Science and Technology Agency)
현재 심박 센서를 내장한 다양한 웨어러블 기기가 등장하고 있는데 이런 초박막 플렉서블 센서의 등장은 웨어러블 기기의 디자인의 한계를 줄이고 매우 가볍고 착용이 편리한 웨어러블 기기를 가능하게 할 것입니다. 흔히 우리가 말하는 '파스' 형태의 붙이는 심박 센서나 반창고 처럼 붙이는 센서를 가능하게 할 수 있기 때문입니다.
사족이지만 일본에서 진행된 연구인데 한국분이 1 저자라서 꽤 흥미로운 연구입니다. 사실 일본에서 열심히 하시는 한국 연구자들도 많다고 생각합니다. 이 연구는 네이처 커뮤니케이션스에 실렸습니다.
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