유니스트 연구진, 생체표면 부착가능 전자회로 개발

살아있는 곤충에 부착, 작동하는 가스센서용 전자회로 구현

‘살아있는 곤충이나 나뭇잎 등 다양한 생체표면에 부착할 수 있는 고성능 전자회로’를 개발한 공동연구팀 (왼쪽부터) 이경수 박사, 박장웅교수, 변영재 교수,이창영 교수/제공 = 미래창조과학부

국내 연구진이 살아있는 곤충이나 나뭇잎 등 다양한 생체표면에 부착할 수 있는 고성능 전자회로를 개발했다.

미래창조과학부는 박장웅 울산과기대(UNIST) 신소재공학부 교수, 이경수 박사 등 연구팀이 전기전자컴퓨터공학부 변영재 교수, 화학공학부 이창영 교수 연구팀과 공동으로 ‘살아있는 곤충이나 나뭇잎 등 다양한 생체표면에 부착할 수 있는 고성능 전자회로’를 개발했다고 11일 밝혔다.

이번 연구 결과는 차원에 따라 독특한 전기적 특성을 나타내는 탄소동소체(탄소로 구성되어 있으나 결합구조에 따라 모양과 성질이 다른 물질)를 이용한 것으로, 향후 입을 수 있는(wearable) 전자회로 제작에 기여할 것으로 기대된다.

연구팀은 살아있는 곤충에 자체개발한 스티커 형태의 센서를 부착시켜 전원과 감지신호를 무선으로 송수신해 유독가스를 감지하는 전자회로를 구현했다.

향후 이 기술이 실용화되면 스마트폰을 통해 온도나 습도 등을 실시간 확인하는 데 이용될 수 있다. 또한 방사능 오염 재난지역, 테러 등 사람이 직접 측정하기 어려운 정보를 곤충이나 나뭇잎 등 자연환경을 이용해 감지하는 기술 개발 등에 응용될 것으로 기대된다.

나노 크기의 탄소소재는 큰 비표면적과 기공부피에 의한 물리적 흡착에 의해 생체 표면과의 접합력이 높아 기존 반도체 및 전극소재보다 유연성 측면에서 유리하다는 설명이다.

이렇게 제작된 센서는 매우 부드럽게 휘어지며 반복적인 휘어짐에도 전기적 특성을 유지하는 것으로 나타났다. 또한 부착된 나뭇잎이나 곤충표피 등에도 영향을 미치지 않아 이들의 생명활동에도 지장이 없다.

박 교수는 “인간의 피부에 부착하여 이질감이 없는 2차원 형태의 바이오센서나, 동식물 등에 부착하여 인간이 접근하기 힘든 환경의 상태를 파악할 수 있는 센서, 입을 수 있는(wearable) 전자소자로도 응용이 가능할 것” 이라고 밝혔다.

한편 이번 연구는 미래부가 추진하는 중견연구자지원사업의 지원을 받은 것으로 연구결과는 나노분야 국제학술지 나노레터스(Nano Letters)지 5월 8일자 온라인판에 게재됐다.