KAIST, 피부 땀 발생량 뛰어 넘는 '고발습 유연 소재' 개발
높은 발습 효과로 피부 발진, 홍조 차단
상시 피부부착형 패치 개발 기대…국제학술지 게재
[대전=뉴시스] 고발습성 다공성 유연 폴리머 제조공정.
기존 피부부착형 유연 소재는 피부에서 발생하는 땀을 모두 증발시키지 못해 웨어러블 기기를 장기적으로 피부에 부착할 때 피부 발진이나 홍조를 유발하는 단점이 있다.
연구팀이 새로 개발한 고발습 유연 소재와 제조공정 기술은 폴리머 소재 내에 미세공극(구멍)을 균일하게 만들어 높은 수분 투과도를 갖는다.
유연 소재 표면에 피부의 생리신호를 감지할 수 있는 센서를 제작할 수 있어 상시 착용이 가능한 피부부착형 패치로도 개발이 가능하다.
KAIST 바이오및뇌공학과 윤성현 박사가 주도한 이번 연구는 국제학술지 네이처(Nature)의 자매지인 `사이언티픽 리포트(Scientific Reports)' 온라인판에 지난 13일자로 게재됐다.(논문명:Wearable Porous PDMS Layer of High Moisture Permeability for Skin Trouble Reduction)
기존 다공성 폴리머는 설탕 등의 고형 입자를 폴리머에 혼합한 후 용액으로 입자를 녹여 공극을 형성했으나 이 방법은 고형 입자의 크기와 분포가 불균일하고 얇은 박막으로 형성하는게 불가능하다.
[대전=뉴시스] 균일한 미세공극과 높은 수분 투과도를 가진 다공성 폴리머의 단면.
이를 통해 공극 크기가 작고 균일하며 얇은 막 형성이 가능한 새로운 방식의 다공성 폴리머 유연 소재와 제조공정을 개발하는 데 성공했다.
연구팀이 개발한 다공성 폴리머 유연 소재는 기존 대비 공극 크기가 약 1/15 수준이며 크기 균일도는 2배 가량 높다.
스핀 코팅을 통해 21~300마이크로미터(μm) 두께의 얇은 막으로 만들 수 있으며 특히 피부의 하루 땀 발생량(432g/㎡)보다 1.8배 높은 수분 투과율(770g/㎡)을 갖고 있다.
조영호 교수는 "피부에 장시간 부착해도 피부홍조나 발진이 생기지 않는 것을 실험으로 검증했다"며 "고발습 유연 소재 박막 위에 인간의 생체신호를 측정할 수 있는 센서를 집적해 상시 착용이 가능한 반창고형 감정 측정 패치로 개발하는 연구를 진행중이다"고 말했다.
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