고려대 연구팀, 생체 전자 소자 개발

고려대 융합대학원 황석원 교수

고려대는 융합대학원 황석원 교수가 사람이나 동물의 기관 내에서 분해되는 성질을 지닌 얇은 금속 포일(metal foil)을 물이나 생체 내에서 녹이는 생체 전자시스템을 개발했다고 2일 밝혔다.

이번 연구결과는 재료분야 국제학술지인 ‘Advanced Functional Materials’ 3월 25일자 온라인 판에 게재됐으며, 해당 호 뒷표지(back cover)로 선정됐다.

연구팀은 생체 전자시스템 소자가 물에서 녹고 인체에 해롭지 않은 초박막 형태의 실리콘을 이용, 다양한 종류의 전자 소자를 생체 내에서 녹는 금속 포일 위에 만들었다.

생체 전자시스템은 체내에서 완전히 분해 후 재흡수가 가능한 물질로 구성해 설계됐다. 또 초박막 형태의 반도체인 실리콘(Si), 절연체인 실리콘 옥사이드(SiO2), 그리고 금속물질인 마그네슘(Mg), 철(Fe), 몰리브덴(Mo), 텅스텐(W) 등이 주요 물질이다.

이번 연구에서는 기존의 생체소자에 기판 및 보호막으로 많이 응용됐던 중합체(polymer) 대신 기계적 성질 및 안정성이 뛰어난 생분해성 금속(Fe, Mo, W 등)을 얇은 포일 형태로 사용해 생체 소자를 제작했다.

이러한 생분해성 금속은 기존의 관상동맥 스텐트(stent) 및 뼈 고정용 물질로서 생체 내 이식 소자로 널리 이용돼 왔다. 스텐트는 혈관이 좁아지면 더 이상 좁아지지 않게 지지하는 시술을 말한다.

인체 내 기관이나 조직을 이식할 때 사용한다면 일정기간 동안 전자 시스템이 안정적으로 작동한 후 완전히 분해돼 체내에 흡수돼야 하는데, 이 전자 소자는 체내에서의 다양한 변화에도 안정적으로 작동할 수 있다는 장점이 있다.

황석원 교수는 “이 생체 전자소자는 일정시간 후에는 체내에서 분해나 재흡수 될 수 있는 새로운 개념의 의료용 임플란트 전자소자에 응용할 수 있으며 분해나 용해되는 특성을 이용해 국방 및 전자 기기 분야에 보안 시스템에도 적용할 수 있을 것”이라고 밝혔다.