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잘려도 20초 만에 스스로 복구하는 웨어러블 센서 개발

송고시간2020-01-21 12:00

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화학연 "세계 최고 수준 자가 치유 속도…쓰촨대의 4배"

웨어러블 센서 절단해도 다시 복구돼 정상적으로 땀을 측정하는 모습
웨어러블 센서 절단해도 다시 복구돼 정상적으로 땀을 측정하는 모습

[한국화학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 긁히거나 잘려도 30초 이내에 스스로 복구하는 웨어러블 센서가 나왔다.

한국화학연구원 황성연·박제영 박사팀과 강원대 최봉길 교수팀은 초고속 자가 치유 소재를 활용한 땀 성분 측정 웨어러블 센서를 개발했다고 21일 밝혔다.

의료용 웨어러블 기기는 땀, 맥박, 혈류 등 신체 정보를 측정해 질병 진단에 활용하는데, 걷기나 달리기 등으로 센서가 손상되면 성능이 떨어진다.

화학연 연구팀은 구연산과 숙신산 등 친환경 화합물로 새로운 초분자 중합체를 만들었다.

초분자 중합체는 수소결합 등을 통해 자가치유 특성을 갖는 고분자다. 수소결합은 기계적 강도가 세고 분자 간 인력이 강해 떨어졌다가도 다시 붙는 성질이 강하다.

강원대 연구팀이 이 초분자 중합체로 감싼 실 형태 땀 측정 센서를 헤어밴드에 적용하고 50분 동안 자전거 타기 실험을 진행한 결과, 땀의 전해질 농도를 정확하게 측정해 냈다.

자가치유 웨어러블 센서 이용한 땀 측정 모식도
자가치유 웨어러블 센서 이용한 땀 측정 모식도

[한국화학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

운동 중 센서를 잘랐더니 20초 만에 자가 치유돼 정상적으로 작동했다.

평균 자가 치유 시간은 30초로, 세계 최고 속도를 보유한 중국 쓰촨대(2분)보다 4배 이상 빠른 수준이라고 연구팀은 설명했다.

황성연 화학연 박사는 "이번에 개발한 땀 측정 센서로 칼륨, 나트륨, 수소 농도를 측정해 심근경색·근육 경련·저나트륨혈증 등 진단에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

초고속 자가치유 소재 개발 한국화학연구원 연구팀
초고속 자가치유 소재 개발 한국화학연구원 연구팀

[한국화학연구원 제공. 재판매 및 DB 금지]

jyoung@yna.co.kr

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