찢어져도 10초 안에 80% 이상 회복되는 전자피부 개발

한국연구재단은 서울시립대 김혁 교수 연구팀이 찢어져도 10초 안에 80% 이상의 기능을 복구할 수 있는 자가 치유 전자피부를 개발했다고 19일 밝혔다.

웨어러블 기기의 하나인 전자피부는 촉각을 느끼거나 생체 신호를 모니터링하고 부착 부위 상처를 치료하는 등 다양한 기능을 한다.

하지만 마찰, 찢어짐, 스크래치 등 기계적 손상에 취약해 장기간 착용하기 어렵다.

손상을 80%까지 복구할 수 있는 전자피부가 개발됐지만, 복구하는 데 1분 정도 걸려 그사이 측정이 끊기고, 복구하려면 열이나 빛과 같은 외부 자극이 필요해 실용화되기 어려웠다.

연구팀은 유연한 열가소성 폴리우레탄에 이황화물 화합물을 도입, 외부 자극 없이도 스스로 다시 결합할 수 있는 이황화 결합을 형성하도록 설계했다.

여기에 분자 이동성이 높은 화합물을 첨가, 자가 치유 능력을 극대화했다.

이렇게 개발된 자가 치유 전자피부는 상온에서 10초 이내 80% 이상 기능을 회복하는 성능을 보였다.

고온·고습·저온·수중 등 극한 환경에서도 근전도와 심전도를 안정적으로 측정할 수 있으며, 손상 후에도 자가 치유를 거쳐 신호가 안정적으로 유지됨을 확인했다.

김혁 교수는 "실시간 생체 신호 모니터링과 인공지능(AI) 기반 근육 피로 평가 기술 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스' (Science Advances) 지난달 12일 자로 실렸다.

연합뉴스

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