KAIST(총장 신성철) 바이오 및 뇌공학과 조영호 교수 연구팀이 피부에서 발생하는 땀의 양을 뛰어넘는 발습(습기를 밖으로 내보내는) 효과를 가진 다공성 폴리머 유연 소재와 제조공정을 개발했다.
기존의 피부부착형 유연 소재는 피부에서 발생하는 땀을 모두 증발시키지 못해 웨어러블 기기를 장기적으로 피부에 부착할 때 피부 발진이나 홍조를 유발하는 단점을 갖고 있었다.
연구팀이 새로 개발한 고발습 유연 소재와 제조공정 기술은 폴리머 소재 내에 미세공극(구멍)을 균일하게 형성해 높은 수분 투과도를 가지도록 한 것으로, 소재 표면에 피부의 생리 신호를 감지할 수 있는 센서들을 제작할 수 있어 상시 착용이 가능한 피부부착형 패치 개발이 가능하다.
KAIST 바이오 및 뇌공학과 윤성현 박사가 주도한 이번 연구는 국제학술지 네이처(Nature)의 자매지인 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 1월 13일 온라인판에 게재됐다.
연구팀이 개발한 다공성 폴리머 유연 소재는 기존 대비 공극 크기를 약 1/15로 줄이고, 크기 균일도를 2배로 증가시켰으며, 스핀 코팅을 통해 21~300마이크로미터(μm) 두께의 얇은 막을 만들 수 있다.
또 피부의 하루 땀 발생량(432g/m2)보다 1.8배 높은 수분 투과율(770g/m2)을 가진다.
이에 연구팀은 피부에 장시간 부착해도 피부홍조나 발진이 생기지 않는것을 실험으로 검증했다.
조영호 교수는 "고발습 유연 소재 박막 위에 인간의 생체신호를 측정할 수 있는 센서를 집적해 상시 착용이 가능한 반창고형 감정 측정 패치를 개발하고 있어 피부부착형 웨어러블 소자의 착용 시간을 늘릴 수 있을것"이라며 개발 소감을 밝혔다.