연구팀은 보통의 전자소자에서 사용되는 실리콘 같은 딱딱한 기판 대신 얇은 나노 막과 나노입자를 사용하고 기존의 반도체 기술을 변형시켜 휘거나 늘릴 수 있는 전자소자를 제작하고 연구결과를 네이처 나노테크놀러지 3월 31일자에 발표했다.

논문명은 '운동 장애의 진단, 치료를 위한 다기능성 웨어러블 디바이스'로 IBS 나노입자연구단 손동희, 이종하 박사과정 연구원이 제1저자로, 김대형 서울대 교수가 교신저자로 참여했다.

연구성과를 활용하면 앞으로 파킨슨병과 같은 운동 장애 질환의 발병 여부를 상시 모니터링 해 측정 결과를 메모리에 저장할 수 있고 저장된 정보의 패턴 분석을 통해 진단하고 필요시 피부에 약물을 투여해 치료도 할 수 있게 될 전망이다.

연구팀은 기판 위에 희생층과 보호층을 먼저 코팅하고, 그 위에 산화물 및 금속 나노박막과 나노입자를 배열하여 전자소자를 제작한 후 희생층을 제거한 뒤 늘일 수 있는 패치에 전자소자를 전사-인쇄하는 방법을 적용했다. 나노물질의 전사-인쇄 방법은 합성된 고성능 전자 재료들을 구부릴 수 있는 성질의 기판에 옮기는 기술로 쉽고 간단하게 넓은 면적에 걸쳐 적용할 수 있다는 장점이 있다. 이 방법으로 피부와 비슷하게 25% 정도까지 늘어날 수 있는 센서, 메모리 소자, 히터 등의 다양한 전자소자를 제작했으며 다양한 나노 입자를 주입해 약물전달 등의 치료까지 할 수 있는 시스템을 개발해 웨어러블 의료용 전자패치 형태로 구현했다.

나노박막 센서로 운동 장애의 패턴을 측정하고, 나노 박막, 입자 메모리에 저장 후 분석해 질병징후를 진단하며 전자히터는 나노입자에 들어있는 치료용 약물이 피부에 잘 투여될 수 있도록 한다.

김대형 교수는 "이번 개발 성과가 차세대 피부 부착형 헬스케어 전자 기기의 연구 개발을 선도하는 계기가 될 것"이라며 "향후 스마트폰과 같은 모바일 기기와 연동해 활용될 경우 원격 진료 등 신시장 창출에 큰 기여를 할 수 있을 것으로 기대된다"고 말했다. 오정연 기자

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