[아유경제=박휴선 기자] 세계 최고 속도로 자가치유가 가능한 웨어러블 센서가 국내에서 개발됐다.

지난 21일 한국화학연구원은 강원대학교와의 공동연구를 통해 기기 내 자가 치유 기능을 갖는 건강진단용 웨어러블 센서를 개발했으며, 분석화학 분야의 최고 권위지인 `바이오센서 및 바이오일렉트로닉스`와 `미국화학회 응용 재료 및 계면`에 게제됐다고 밝혔다.

이번 공동연구에서 화학연구원 연구진은 초고속 자가 치유 소재를 개발하고, 강원대 연구진은 땀 성분을 측정할 수 있는 센서를 제작해 두 기술을 접목시킨 것으로 알려졌다.

화학연구원이 개발한 `자가 치유` 소재는 감귤류와 목질류에서 추출하는 구연산과 숙신산 등의 친환경 화합물을 융합해 만들었다. 이렇게 만들어진 새로운 초분자 중합체는 서로 수소결합을 해 분자 간 인력이 강해져 강도가 세고 가역적 성질로 인해 잘라도 금세 다시 붙게 된다.

특히, 불과 30초면 손상된 소재가 8MJ/㎥를 회복해 세계 최고 속도를 보유한 중국 쓰촨대의 기록인 2분, 6MJ/㎥을 4배 이상 앞질렀다.

화학연구원 김선미 연구원은 "수소결합으로 인해 기계적 강도가 셀 뿐 아니라 자가 치유 속도가 놀라울 정도로 빨라졌다"며 "3㎜ 두께의 절단된 소재가 상온에서 1분 후에 아령 1㎏을 들 수 있을 정도의 강도로 돌아온다"고 설명했다.

강원대 연구진이 개발한 `땀 성분 측정 센서`를 통해서는 땀에 포함된 칼륨, 나트륨 이온, 수소 이온 등의 데이터를 통해 심근경색, 근육경련, 저나트륨혈증 등의 건강상태를 알 수 있다. 가느다란 실 형태의 센서와 실시간으로 스마트폰에 데이터를 전송해 정보를 보여주는 진단장치로 구성됐으며, 화학연구원의 초고속 자가치유 소재는 실 형태의 땀 측정 센서를 감싸는 피복재로 쓰였다.

강원대 최봉길 교수는 "자가치유 땀 측정 센서는 실 형태로 바느질하듯이 꿰매는 방식"이라면서 "여러 종류의 의류제품에 적용할 수 있어 다양한 제품으로 응용될 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구를 주도한 화학연구원의 황성연 박사는 "자가치유 초분자 중합체를 기반으로 한 땀 측정 센서의 설계 및 제작은 광범위한 비침습적 진단 및 의료 모니터링 응용 분야에서 스마트 웨어러블 기술에 대한 새로운 기회를 열어줄 것으로 기대한다"고 전했다.

한편, 이번 연구결과는 `바이오 센서 및 바이오 일렉트로닉스(Biosensors & Bioelectronics)` 2020년 2월호의 온라인판에 게재됐다.

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