여드름과 염증 치료하는 투명 온열패치 나왔다

무선충전도 지원

(좌)투명한 스마트 온열 패치, (우)패치를 손등에 부착한 모습. IBS 제공

여드름과 염증을 치료하는 투명 온열패치가 개발됐다. 기존에 시중에 나와있는 여드름 패치처럼 얼굴에 붙여 사용한다. 차이점은 패치를 누르면 패치가 열을 낸다는 점이다.

박장웅 기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단 교수와 이상영 울산과학기술원(UNIST) 에너지및화학공학부 교수 연구팀은 피부에 부착해 여드름과 염증을 치료하는 투명 온열패치를 개발했다고 8일 밝혔다. 이번 연구결과는 같은 날 국제학술지 ‘나노 레터스’에 발표됐다. 

피부질환 치료법으로 온열 요법이 시도된다. 온열요법은 피부에 따뜻한 열을 가해 혈액순환과 물질대사를 촉진하는 방식이다. 혈액순환이 원활해지면 염증이 완화되고 피부를 구성하는 콜라겐 분자의 운동이 일어나 약물의 침투를 돕는다. 기존에도 패치를 이용한 온열요법은 시도됐다. 하지만 구동 모듈과 배터리 등이 패치 외에 추가적으로 필요하고 부피가 커 부착 가능 부위가 한정적이란 문제가 있다. 

연구팀은 이런 문제점을 해결하기 위해 ‘메탈릭 글래스’와 ‘나노 와이어’를 이용해 투명 온열패치를 만들었다. 메탈릭 글래스는 첨단 신소재로 일반 금속보다 신축성이 뛰어나고 고온에도 쉽게 녹슬지 않는다. 전기적 특성도 우수해 신축성 있는 투명전극의 재료로 쓰인다. 나노 와이어는 나노미터 단위의 크기를 가지는 와이어 구조체를 뜻한다. 나노와이어가 불규칙적으로 연결된 박막은 뛰어난 광투과성을 가져 투명전극으로 사용될 수 있다.

연구팀은 투명 배터리도 제작했다. 제작에는 전기수력학 프린팅 기법이 사용됐다. 전기수력한 프린팅 기법은 정전기적 힘으로 전극물질과 전해질을 마이크로미터 단위로 정밀하게 출력한다. 전극과 배터리는 통신 회로와 연결돼 무선으로 패치를 충전할 수 있다. 

연구팀은 개발한 패치를 피부에 1분 정도 온열을 가한 후 피부의 생리학적 변화를 관찰했다. 그 결과 혈류량이 13분 동안 증가하고 수분흡수도 약 1.91배 증가했다. 연구팀은 “온열패치의 성능을 실험으로 입증해 의료 목적으로 활용될 가능성을 보여준 것”이라고 말했다.

박 교수는 “모든 구성요소가 투명하고 동시에 유연한 무선충전 온열패치를 최초로 선보였다”며 “미용산업과 의료분야에 활용될 수 있으며 피부에 부착하는 차세대 웨어러블 기기 플랫폼이 될 것”이라고 말했다.
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]