[파이낸셜뉴스] 부산대학교 연구진이 그래핀을 산화시켜 피부부착형 고감도 온도 측정 센서를 개발해 주목받고 있다. 부산대학교는 재료공학부 이정우 교수팀이 금속성질 그래핀을 산화제어공정으로 반도체 성질을 갖게 함으로써 고감도 온도 측정이 가능하게 한 기술을 개발, 세계적인 과학저널 나노 레터스(Nano Letters)지에 표지논문으로 게재했다고 27일 밝혔다. 이 교수팀은 산화그래핀의 제어된 부분적 환원 공정을 통해 반도체 소재에서 나타나는 NTC(온도가 증가함에 따라 저항이 감소하는 변화율로 주로 반도체에서 나타남) 특성을 발현해 PTC(온도가 증가함에 따라 저항이 증가하는 변화율로 주로 금속에서 나타남) 특성 기반의 기존 금속 소재에 비해 온도 감도를 획기적으로 향상시킨 피부부착형 고감도 시공간 온도 매핑 센서 개발에 성공했다는 것이다. 체온은 호흡, 맥박, 혈압과 함께 4대 활력징후(인간의 살아있는 상태를 나타내는 징후) 중 하나로 건강상태를 진단할 때 가장 먼저 살피는 중요한 항목이다. 상대적으로 면역력이 낮은 노인 또는 환자의 경우 지속적인 체온 관리가 필요하다. 영유아는 성인 대비 체온 조절 능력이 낮고 심한 경우 열성 경련에 의한 뇌기능 손상 등이 일어날 수 있으므로 체온 모니터링이 더욱 필수적이다. 하지만 현재 병원이나 일상생활에서 사용되는 체온계의 경우 딱딱한 막대 형태의 체온계를 귀나 입에 삽입해 측정하거나 거치된 적외선 센서를 이용해 고정된 부위의 온도를 측정하는 방식을 사용하기 때문에, 움직임이 있는 대상에 대해 장시간 온도 변화를 정확하게 측정하는 상황에 한계가 있었다.   roh12340@fnnews.com 노주섭 기자

[파이낸셜뉴스] 한국전자통신연구원(ETRI) 김성현 박사팀이 피부가 늘어나고 수축하는 양과 방향을 정확하게 측정할 수 있는 스트레인 센서를 개발했다. 이 센서는 인공신경망 구조를 이용한 인공지능(AI) 알고리즘을 적용해 신축량과 방향을 98% 정확도로 측정해냈다. 김성현 박사는 8일 "피부의 복잡한 변형 양상을 정확하게 측정해 내 재활치료나 헬스케어, 로봇, 의족·의수, 웨어러블 기기 등 전자피부가 필요한 분야에 활용할 수 있다"고 말했다. 연구진은 이 센서기술을 3년내 상용화를 목표로 다양한 근육과 관절의 움직임 측정에 적용해 근골격 질환의 진단이나 재활치료에 쓰일 수 있도록 기술을 업그레이드할 계획이다. 이제껏 연구개발(R&D)된 피부부착 스트레인 센서는 고무 같은 신축성 소재에 전기가 잘 통하는 전도성 나노소재를 결합해 늘어나고 줄어들때의 변화하는 전기 저항값으로 변형의 크기를 감지했다. 이 같은 센서는 미리 정해놓지 않은 방향으로 변형되면 그 양을 제대로 측정할 수 없었다. 연구진이 개발한 센서의 핵심은 새로운 방향성 센서 구조다. 일자 형태의 신축성 전도체 채널을 늘어나지 않는 두 개의 단단한 영역 사이에 걸쳐 사방으로 늘어나는 방향에 따라 주기적 저항 증감 특성을 감지해낸다. 또한, 세 개의 센서를 서로 다른 방향으로 인접하게 배치해 이들 신호의 조합으로 특정 부위의 신축 방향과 변형량을 동시에 측정할 수 있다. 특히 센서에 들어가는 소재들은 인체에 무해한 재료로 만들어 피부에 붙여 신체 동작을 감지하는데 사용이 가능하다. 또한 인쇄방식으로 간편하게 만들 수 있어 제작단가가 낮고 제작 시간도 짧으며 저가의 소재를 사용해 일회용 센서로 활용할 수 있다. 이번 개발에 함께 한 중앙대 박성규 교수는 "이 센서 기술은 인공지능 알고리즘을 이용하여 단순한 센서 모듈로도 다양한 특성을 동시에 인식하고 기존 방식의 시공간적인 제약을 탈피할 수 있는 획기적인 시도로 인공지능 기반 시스템에 두루 응용될 수 있다"고 말했다. 한편, 김성현 박사는 박성규 교수와 중앙대 이준호 박사과정생, 성균관대, 미국 코네티컷 주립대와 함께 연구를 진행해 그 결과를 세계적 학술지 '어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

아모레퍼시픽은 세계 최초로 피부 감각을 측정할 수 있는 지능형 촉각 센서를 개발했다고 26일 밝혔다. 이를 활용하면 더욱 정밀하게 사용감을 조절한 화장품을 개발할 수 있다. 지능형 촉각 센서는 기계학습(머신러닝)을 접목한 측정기술이다. 사람의 피부에서 느껴지는 시원함과 촉촉함의 정도, 용액의 유형까지 인식해 디지털 수치로 변환한다. 초박형으로 유연하면서 외부의 압력과 변형에도 안정적인 측정이 가능해 피부에 부착도 가능하다. 인간 피부 모사 첨단 센서기술을 보유한 울산과학기술원(UNIST) 고현협 교수그룹과의 협업으로 일궈낸 성과다. 이번 연구결과는 지난 12일 국제 저명학술지 ACS 나노에 온라인으로 게재됐다. 아모레퍼시픽은 오랜 기간 인간의 주관적 감각을 수치화, 정량화하는데 힘써왔다. 아모레퍼시픽 박영호 기술연구원장은 "앞으로도 첨단 기술과 융합해 데이터를 확보하고, 이를 기반으로 연구의 혁신을 이뤄나갈 것"이라고 말했다. 이정은 기자

국내 연구진이 종이처럼 둘둘 말 수 있는 광센서 소재를 만들었다. 연구진은 이 광센서 소재가 웨어러블 기기나 사람의 피부에 부착이 가능해 향후 패치 형태로 만든 차세대 신체정보 모니터링 플랫폼으로 개발할 수 있다고 설명했다. 한국재료연구원(KIMS) 에너지전자재료연구실 김용훈 박사는 롤러블 근적외선 광센서 소재를 국내 최초로 개발했다고 7일 밝혔다. 김용훈 박사는 "이 기술이 상용화되면 낮은 제조 원가를 통해, 현재 미국과 유럽, 일본을 중심으로 한 웨어러블 헬스케어 분야의 해외 의존도 감소는 물론 수입 대체까지 가능하다"고 말했다. 또한 "향후 이를 기반으로 패치형 전자 피부 시장 선점까지도 노려볼 수 있을 것"이라고 전망했다. 연구진은 고밀도의 대기압 플라즈마 공정을 이용해 2차원 나노소재인 이황화몰리브덴을 합성했다. 이때 합성된 2차원 나노소재의 두께는 불과 머리카락 두께의 1000분의 1 수준인 수 나노미터 두께다. 연구진은 여기에 센서 제작을 위한 간단한 전극을 만들었다. 외부에서 근적외선 파장의 빛(850㎚)이 광센서에 도달하면 2차원 나노소재를 통해 외부 광전류 신호로 전달된다. 이렇게 제작된 센서 소자는 기계적 구부림을 계속 가하거나 심지어 종이처럼 둘둘 말리더라도 전기적 특성을 잃지 않고 유지된다. 기존의 연구는 2차원 나노소재를 기계적으로 얇게 벗겨내거나 고온에서 합성 후 원하는 기판에 눌러붙여 프린팅해야 한다는 문제점이 있었다. 연구진은 광반응성이 뛰어난 2차원 나노소재를 잘 휘어지는 기판 위에 직접 성장시킬 수 있는 저온 플라즈마 공정기술을 개발해 이 문제를 해결했다. 100℃ 이하의 낮은 온도에서도 손쉽게 고품질의 2차원 나노소재를 연속으로 합성할 수 있고 별도의 전사공정이 필요 없어 향후 가격적인 측면에서도 큰 경쟁력을 가질 수 있다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 종이처럼 둘둘 말 수 있는 광센서 소재를 만들었다. 연구진은 이 광센서 소재가 웨어러블 기기나 사람의 피부에 부착이 가능해 향후 패치 형태로 만든 차세대 신체정보 모니터링 플랫폼으로 개발할 수 있다고 설명했다. 한국재료연구원(KIMS) 에너지전자재료연구실 김용훈 박사는 롤러블 근적외선 광센서 소재를 국내 최초로 개발했다고 7일 밝혔다. 김용훈 박사는 "이 기술이 상용화되면 낮은 제조 원가를 통해, 현재 미국과 유럽, 일본을 중심으로 한 웨어러블 헬스케어 분야의 해외 의존도 감소는 물론 수입 대체까지 가능하다"고 말했다. 또한 "향후 이를 기반으로 패치형 전자 피부 시장 선점까지도 노려볼 수 있을 것"이라고 전망했다. 연구진은 고밀도의 대기압 플라즈마 공정을 이용해 2차원 나노소재인 이황화몰리브덴을 합성했다. 이때 합성된 2차원 나노소재의 두께는 불과 머리카락 두께의 1000분의 1 수준인 수 나노미터 두께다. 연구진은 여기에 센서 제작을 위한 간단한 전극을 만들었다. 외부에서 근적외선 파장의 빛(850㎚)이 광센서에 도달하면 2차원 나노소재를 통해 외부 광전류 신호로 전달된다. 이렇게 제작된 센서 소자는 기계적 구부림을 계속 가하거나 심지어 종이처럼 둘둘 말리더라도 전기적 특성을 잃지 않고 유지된다. 기존의 연구는 2차원 나노소재를 기계적으로 얇게 벗겨내거나 고온에서 합성 후 원하는 기판에 눌러붙여 프린팅해야 한다는 문제점이 있었다. 연구진은 광반응성이 뛰어난 2차원 나노소재를 잘 휘어지는 기판 위에 직접 성장시킬 수 있는 저온 플라즈마 공정기술을 개발해 이 문제를 해결했다. 100℃ 이하의 낮은 온도에서도 손쉽게 고품질의 2차원 나노소재를 연속으로 합성할 수 있고 별도의 전사공정이 필요 없어 향후 가격적인 측면에서도 큰 경쟁력을 가질 수 있다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 서울대학교는 기계항공공학부 고승환 교수팀이 종이 자르기 방식인 '키리가미 기법'으로 사람 피부에 부착해 생체정보를 인식하는 투명 전자피부를 개발했다고 17일 밝혔다. 사람의 피부에 부착해 작동하는 전자피부는 눈에 보이지 않게 투명하고, 실제 피부처럼 자연스럽게 늘어나야 한다. 하지만 기존 전자피부용 투명전극은 투명하지 않거나 잘 늘어나지 않는 경우가 사례가 다수 발생했다. 고 교수 연구팀은 이같은 한계 극복을 위해 투명전극을 다양한 패턴으로 자르는 방식을 고안했다. 연구팀이 개발한 키리가미 구조체를 투명 전극에 삽입하면 원하는 피부 부위에 알맞게 안정적으로 늘어난다고 연구팀은 설명했다. 연구팀이 개발한 투명 전자피부는 부담 없이 착용할 수 있어 상처치료나 건강관리 부문 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 것으로 전망된다. 이와 함께 생체 신호를 이용한 사물인터넷(IoT) 분야에서도 유용하게 이용될 것이라고 연구팀은 내다봤다. 앞서 연구팀은 투명 전자피부를 이용해 사람의 팔 근육에서 측정한 근전도 신호를 드론의 작동 신호로 바꿔 조종하는 데 성공했다. 고 교수는 "이번 연구는 종이 자르기 기법을 응용해 손쉽게 전자피부용 투명전극의 제작 공정을 고안했다는 점에서 의의가 있다"며 "의료 분야 뿐 아니라 사람과 기계 사이를 연결하는 '휴먼-머신 인터페이스'의 활용 가능성까지 입증한 것"이라고 전했다. 이번 연구 결과는 미국화학회(American Chemical Society, ACS)에서 발간하는 논문인 'ACS Editor’s Choice'에 선정됐다. 이와 함께 나노 분야의 국제권위 학술지인 나노 레터스에도 게재됐다. jasonchoi@fnnews.com 최재성 기자

한국산업단지공단이 중대재해 발생 '제로(0)'를 위한 지원에 힘쓰고 있다. 17일 업계에 따르면 한국산업단지공단은 지난 15일 서울 코엑스 '디자인코리아 2024' 행사장에서 한국디자인진흥원과 공동으로 '안전서비스 디자인사업 성과공유회'를 열었다. 안전서비스 디자인사업은 산업단지 입주기업을 대상으로 근로자의 심리·행동적 특성을 고려한 디자인을 개발·적용해 산업재해, 화재 등 다양한 안전 문제를 진단하고 해결하기 위해 마련했다. 이 사업은 지난 2021년 시범 운영을 시작으로 2022년부터 본격 추진해 올해로 4년 차다. 통상 산업단지 내 공장에서는 작업자와 화물차 간 동선이 엇갈리거나 자재가 널브러져 있는 등 근로자가 안전 위험에 그대로 노출된 경우가 많다. 정부가 규제·적발을 통해 과태료 부과 등 조치를 해오고 있음에도 지난 2018년부터 5년간 중대 사고는 매년 25~27건씩 발생해 왔다. 반면 이 사업을 통해 안전디자인 인프라를 구축한 20개사는 단 한 건의 재해도 발생하지 않았다. 올해는 △달성국가 △명지녹산 △시화국가 △아산국가 △울산미포국가 △장항국가 △천안외국인투자 등 전국 산업단지 제조기업 8개 사를 선정해 안전 인프라 개발 및 실증을 추진중이다. 참여 기업 만족도는 상당히 높았다. 부산 녹산국가산업단지 비엔스틸라 관계자는 "안전을 지켜야 한다는 생각은 다들 하지만 현장이 바쁘게 돌아가다 보니 피부에 와닿기 어려웠다"며 "안전 설비나 고가 장치 도입이 아닌 디자인만으로도 인식 변화가 나타나고 있다"고 설명했다. 특히 근로자 태도에 있어 변화가 두드러졌다. 박소희 비엔스틸라 사원은 "보행로와 화물차·지게차 동선을 명확히 구분해 동선이 겹치지 않고, 안전 장비 착용하는 공간을 파랗게 색칠한 뒤 거울도 놓아 작업 전 스스로 확인이 가능하다"며 "또 지게차 주차 구역을 눈에 띄게 표시해 두니 제품 적재도 아무 곳에나 하지 않고, 근로자가 직접 소화기 위치도 설정하는 등 적극적으로 변하고 있다"고 강조했다. 대구 달성국가산업단지에서 플라스틱 제품을 생산하는 한국고분자도 만족감을 드러냈다. 추지훈 한국고분자 전략기획실 실장은 "여러 안전디자인 사업에 참여해 봤지만 컨설팅 기업이 저희가 원하는 방향성을 단시간에 명확히 짚어내고 진단한 것을 해소하기 위해 수준 높은 솔루션을 제공했다"고 전했다. 이 밖에도 공유회에서는 화재 상황을 대비한 디자인 사례들이 이목을 끌었다. 화재에 취약한 고령·장애인·외국인 근로자들도 골든타임 내에 대피할 수 있도록 시나리오별 비상 대피 메뉴얼을 개발하고, 화재 상황을 가정한 실험에서 대피로의 시인성을 제고해 인명사고 위험을 낮춘 사례가 대표적이다. 또 디자인 개선을 통한 유해화학물질 시설에 대한 근로자 인지 강화, 센서 감지를 활용한 지게차 및 위험시설 구역 경보 시스템 개발 등이 이목을 끌었다. 이상훈 산단공 이사장은 "4년 차에 접어든 안전서비스 디자인사업을 통해 디자인 요소가 결합한 안전한 산업현장 조성 문화가 도입·확산하고 있어 고무적"이라며 "앞으로도 한국디자인진흥원과 협력해 산업단지 내 안전 강화와 일터의 질적 향상을 위해 노력하겠다"고 강조했다. jimnn@fnnews.com 신지민 기자

[파이낸셜뉴스] 한국산업단지공단이 중대재해 발생 '제로(0)'를 위한 지원에 힘쓰고 있다.  17일 업계에 따르면 한국산업단지공단은 지난 15일 서울 코엑스 '디자인코리아 2024' 행사장에서 한국디자인진흥원과 공동으로 '안전서비스 디자인사업 성과공유회'를 열었다. 안전서비스 디자인사업은 산업단지 입주기업을 대상으로 근로자의 심리·행동적 특성을 고려한 디자인을 개발·적용해 산업재해, 화재 등 다양한 안전 문제를 진단하고 해결하기 위해 마련했다. 이 사업은 지난 2021년 시범 운영을 시작으로 2022년부터 본격 추진해 올해로 4년 차다. 통상 산업단지 내 공장에서는 작업자와 화물차 간 동선이 엇갈리거나 자재가 널브러져 있는 등 근로자가 안전 위험에 그대로 노출된 경우가 많다. 정부가 규제·적발을 통해 과태료 부과 등 조치를 해오고 있음에도 지난 2018년부터 5년간 중대 사고는 매년 25~27건씩 발생해 왔다. 반면 이 사업을 통해 안전디자인 인프라를 구축한 20개사는 단 한 건의 재해도 발생하지 않았다.  올해는 △달성국가 △명지녹산 △시화국가 △아산국가 △울산미포국가 △장항국가 △천안외국인투자 등 전국 산업단지 제조기업 8개 사를 선정해 안전 인프라 개발 및 실증을 추진중이다.  참여 기업 만족도는 상당히 높았다. 부산 녹산국가산업단지 비엔스틸라 관계자는 "안전을 지켜야 한다는 생각은 다들 하지만 현장이 바쁘게 돌아가다 보니 피부에 와닿기 어려웠다"며 "안전 설비나 고가 장치 도입이 아닌 디자인만으로도 인식 변화가 나타나고 있다"고 설명했다.  특히 근로자 태도에 있어 변화가 두드러졌다. 박소희 비엔스틸라 사원은 "보행로와 화물차·지게차 동선을 명확히 구분해 동선이 겹치지 않고, 안전 장비 착용하는 공간을 파랗게 색칠한 뒤 거울도 놓아 작업 전 스스로 확인이 가능하다"며 "또 지게차 주차 구역을 눈에 띄게 표시해 두니 제품 적재도 아무 곳에나 하지 않고, 근로자가 직접 소화기 위치도 설정하는 등 적극적으로 변하고 있다"고 강조했다. 대구 달성국가산업단지에서 플라스틱 제품을 생산하는 한국고분자도 만족감을 드러냈다. 추지훈 한국고분자 전략기획실 실장은 "여러 안전디자인 사업에 참여해 봤지만 컨설팅 기업이 저희가 원하는 방향성을 단시간에 명확히 짚어내고 진단한 것을 해소하기 위해 수준 높은 솔루션을 제공했다"고 전했다.  추 실장은 "법으로 규정하지 않는 곳까지 솔루션을 해 안전디자인을 할 수 있단 점에 있어 확실히 배우게 됐다"며 "다만 실증비가 적어 국소적으로 진행할 수 밖에 없는 만큼 지원 규모가 늘어 더 크게 전개할 수 있길 바란다"고 말했다.  이 밖에도 공유회에서는 화재 상황을 대비한 디자인 사례들이 이목을 끌었다. 화재에 취약한 고령·장애인·외국인 근로자들도 골든타임 내에 대피할 수 있도록 시나리오별 비상 대피 메뉴얼을 개발하고, 화재 상황을 가정한 실험에서 대피로의 시인성을 제고해 인명사고 위험을 낮춘 사례가 대표적이다. 또 디자인 개선을 통한 유해화학물질 시설에 대한 근로자 인지 강화, 센서 감지를 활용한 지게차 및 위험시설 구역 경보 시스템 개발 등이 이목을 끌었다. 이상훈 산단공 이사장은 "4년 차에 접어든 안전서비스 디자인사업을 통해 디자인 요소가 결합한 안전한 산업현장 조성 문화가 도입·확산하고 있어 고무적"이라며 "앞으로도 한국디자인진흥원과 협력해 산업단지 내 안전 강화와 일터의 질적 향상을 위해 노력하겠다"고 강조했다. jimnn@fnnews.com 신지민 기자

【파이낸셜뉴스 수원=장충식 기자】 국내 연구진이 아주 낮은 수준의 전압에서도 생체신호를 정확하게 측정할 수 있는 유연한 고감도 전자피부 개발에 성공했다. 머리카락 두께 100분의 1 수준의 초박막 센서로 인체의 다양한 움직임에도 안정적이고 정확하게 생체신호 측정이 가능해 헬스케어 기술 발전에 기여할 것으로 보인다. 12일 아주대학교는 박성준 교수(전자공학과·지능형반도체공학과) 연구팀이 광주과학기술원(GIST) 연구팀과 공동으로 수직 형태의 채널구조를 갖는 초유연·초저전압 전자피부를 개발했다고 밝혔다. 해당 연구는 '표피 신호 모니터링을 위한 초유연성 수직 코바이노 유기 전기화학 트랜지스터(Ultraflexible Vertical Corbino Organic Electrochemical Transistors for Epidermal Signal Monitoring)‘라는 논문으로 저명 학술지 <어드밴스드 머티리얼스(Advanced Materials)> 11월호에 게재됐다. 아주대 지능형반도체공학과 박사과정 이인호 학생, 서울대 신소재공동연구소 김지환 박사후연구원과 광주과학기술원(GIST) 김영석 박사가 공동 제1저자로 참여했다. 강기훈 서울대 재료공학부 교수(공동저자), 광주과학기술원 윤명한 신소재공학부 교수(교신저자)와 아주대 박성준 전자공학과·지능형 반도체공학과 교수(교신저자)가 이번 연구를 주도했다. 유연하고 가벼우며 생체친화적인 전자피부(e-skin)는 최근 국내외에서 활발히 연구되고 있다. 그중에서도 유기 전기화학 트랜지스터는 피부 계면에서 일어나는 미세한 이온 변화를 전기 신호로 변환할 수 있어, 높은 감도의 비침습적 측정이 필요한 생체리듬 모니터링 센서에 활발히 적용되고 있다. 그러나 현재까지 개발된 전자피부 형태의 유기 전기화학 트랜지스터는 피부에 부착된 상태에서, 인간의 일상 움직임에 따라 소자의 형태가 변형되기 때문에 전기적 평형 상태를 유지하기 어렵다는 단점이 있었다. 이는 유기 전기화학 트랜지스터가 일반적으로 양옆에 전극이 배치된 평면 구조(planar structure)를 사용하기 때문이다. 또 평면 구조의 특성상, 반도체 채널 길이를 1마이크론 이하로 짧게 만들기 어려워 피부 부착 시에 안정적이고 높은 감도로 신호를 측정해내기 어렵다는 한계도 존재했다. 공동 연구팀은 이에 전극을 위아래로 배치한 수직 구조(vertical structure)를 채택하여 500나노미터(nm) 미만의 채널 길이를 갖는 수직 구조 형태의 소자를 개발했다. 해당 소자는 특히 기계적 변형 시 소자가 받는 힘을 안전하게 분산시키기 위해, 원형 채널 형태로 설계됐다. 이 구조는 기생 저항을 효과적으로 제거하기 위해 4단자 기반의 측정 방식을 도입, 400mS의 세계 최고 수준 증폭률을 달성했다. 이를 통해 기존 방식에 비해 증폭률과 구동 안정성을 각각 10배, 30배 이상 향상시킨 고감도의 유기 전기화학 트랜지스터를 개발할 수 있었다. 연구팀은 개발한 수직 구조의 유기 전기화학 트랜지스터를 1마이크로미터(μm) 두께의 고분자 기반 기판 위에 구현, 머리카락 두께의 100분의 1 수준인 총 두께 2마이크로미터의 초박형 센서를 제작했다. 해당 센서는 33% 압축 변형과 1000회 이상의 반복적인 인장 시험에서도 성능 저하 없이 안정적인 작동을 보였고,  다양한 움직임 속에서도 신뢰성 높은 생체신호를 측정할 수 있음을 입증했다. 이러한 기술은 실시간 건강 모니터링과 원격 생체신호 분석·진단 등 다양한 분야에서 활용될 수 있을 전망이다. 박성준 아주대 교수는 "이번 연구를 통해 초저전압에서 높은 감도로 생체신호를 측정할 수 있는 비침습적 피부 인터페이스 건강 모니터링 기술에 획기적 진전을 이루어냈다"며 "다양한 기능을 갖춘 초소형·초박형 웨어러블 기기의 구현 가능성을 높이고, 장기간 사용해도 성능을 안정적으로 유지할 수 있는 방안을 제시할 수 있을 것"이라고 설명했다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 나노소재글로벌영커넥트·나노소재기술개발사업과 아주대학교 연구비 지원을 받아 수행됐다. jjang@fnnews.com 장충식 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 개발한 양자점-유기발광다이오드(QD-OLED) 패치를 탈모 피부에 붙여 머리카락이 다시 자라났다. 이 패치로 인해 머리카락 뿌리인 모낭에 있는 모유두 세포를 최대 23%까지 증식시켰다. 한국연구재단은 가천대 전용민·권상직·조의식 교수팀과 ㈜이노큐디, 충북대 권정현 교수팀이 실시간으로 광 파장 변환이 가능한 고출력 의료용 웨어러블 QD-OLED 패치를 개발했다고 3일 밝혔다. 연구진은 QD-OLED를 세계 최초 웨어러블 전자약으로 개발했다. 연구진은 병렬 적층형 청색광 OLED와 유연한 QD 필름, 다기능성 봉지막 핵심기술을 개발해 QD-OLED 패치를 만들었다. 이 QD-OLED 패치로 모발성장에 핵심 역할을 하는 모유두 세포에 빛을 쪼여 세포를 23% 이상 증식시킴으로써, 모발 증식에 효과가 있음을 입증했다. 전용민 교수는 "상용화 수준의 고출력, 고신뢰성의 QD-OLED 패치 기술을 확보했다"며 "전자약, 센서, 광의학 등에서 활용될 것"이라고 말했다. 우선 QD-OLED 패치를 만들기 위해 OLED를 한 픽셀에 병렬로 적층해 저전압에서도 고출력이 나올 수 있는 청색 OLED를 제작했다. 이는 단층 청색광 OLED보다 435% 향상된 고출력 청색 OLED의 성능을 가졌다. 또 다기능성 봉지막 필름은 원자 단위로 초미립자 고체를 층층이 쌓아 수분과 산소로부터 OLED를 보호하는 박막 역할과 청색광 반사 역할을 해 기존 15%의 양자점 광변환 효율을 최대 68%까지 끌어올렸다. 이 필름으로 QLED를 밀봉하고 QD-필름의 발광부에 부착해 고성능, 다기능성 QD-OLED 패치를 개발했다. 다기능성 QD-OLED 패치는 모유두세포 증식 효과 뿐만아니라 실시간으로 심박수를 측정할 수 있다. 한편, 연구진은 다기능성 QD-OLED 패치를 화학 공학 분야 국제학술지 '케미컬 엔지니어링 저널(Chemical Engineering Journal)'에 발표했다.  monarch@fnnews.com 김만기 기자