사람 피부세포 닮은 신개념 압력센서 개발

혈압 모니터링 등 의료분야 활용 '전망'

국내 연구진이 사람 피부 세포가 외부와 작용하는 메카니즘을 그대로 모방해 신개념 압력센서를 개발했다. 고감도로 압력을 감지하고 저전력 혹은 무전원으로 사용 가능하기 때문에 인체에 붙여 혈압을 모니터링하는 등 다양한 의료분야에 활용될 것으로 기대된다.

미래창조과학부는 고려대학교 한창수 교수 연구팀이 인체 피부 감각기관을 세포수준까지 심층적으로 모사해 압력강도에 따라 저전력 또는 무전원으로 작동하는 부착 가능한 초고감도 소프트 압력센서를 개발했다고 26일 밝혔다.

이 기술의 핵심은 이온채널 센서다. 이온채널은 세포막에 있는 단백질로 이온이나 물분자를 세포 내외부로 이송하는 역할을 한다. 이온채널 센서는 생체 세포의 메커니즘을 모방한 인공센서로 ▲이온 액체의 운동에너지를 활용해 많은 에너지원이 필요하지 않아 저전력 또는 무전원으로 반영구적 사용이 가능하고 ▲전자회로, 증폭기 등 전자소자가 많이 필요하지 않다. 또한 유연성을 가져 인체의 곡면 부위와 다양한 형상에서도 압력 검출이 가능하다.

연구팀은 이 센서를 피검자의 손목에 부착해 실시간으로 인체 혈압 펄스의 전류 진폭을 관측할 수 있었다.

이번 연구는 사물인터넷(IoT)을 포함해 소모 전력이 문제가 되는 기계, 전자, 에너지, 환경 등 다양한 산업분야에 적용이 가능할 것으로 기대된다. 특히 동물의 감각기관을 모사한 센서개발 등 새로운 개념의 다양한 센서를 창출하는 핵심원천기술이라는 점에서 의의가 크다.

센서분야에선 노약자나 장애인 등이 사용할 수 있는 부가적인 장치 혹은 대체 장치로서 활용할 수 있다. 또한 센서 뿐만 아니라 이온발전기, 이온전지, 연료전지용 전해질 막 등으로 활용, 그린 에너지 산업에 파급효과를 가져올 전망이다.

한창수 교수 연구팀은 미래창조과학부 글로벌프론티어사업 소프트일렉트로닉스연구단 지원으로 연구를 수행하고 있으며, 이 연구는 세계적인 나노분야 학술지인 ACS 나노(ACS Nano)지 4월 12일자에 온라인 게재되었다.