KAIST, 땀 포도당 수치 진단 웨어러블 기술 개발

전기방사 섬유 상 금속·금속산화물 기반 나노구조체 전사 기술 개발

나노구조체가 전사된 전기방사 섬유의 개발과 웨어러블 헬스케어 응용 컨셉. ⓒ한국과학기술원

한국과학기술원(KAIST) 땀의 미세한 포도당 수치 진단이 가능한 웨어러블 기술을 개발했다고 14일 밝혔다.

KAIST에 따르면 박으인규 KAIST 교수와 정준호 한국기계연구원(KIMM) 박사 공동연구팀은 '전기방사 섬유 상 금속 및 금속산화물 기반 나노구조체 전사 기술'을 개발했다.

연구팀은 일상 속 웨어러블 헬스케어 응용을 위해 기반 고분자의 열적 거동 특성(열 변형 특성)·산소 플라즈마 처리를 통한 표면 특성을 고려해, 신축성이 우수한 마이크로 스케일의 전기방사 섬유 위 금속·금속산화물 나노구조체의 안정적인 전사를 선보였다.

연구팀은 금속·금속산화물 기반의 정교한 나노구조체를 수 마이크로 스케일의 곡면 형태인 전기방사 섬유 위에 전사하는 안정적인 공정을 개발했다. 나노 원형·마이크로 원형·나노 사각형·나노 그물·나노 라인·나노 십자가와 같은 다양한 구조체의 전기방사 섬유 상 전사가 가능할 뿐 아니라, 금·은·알루미늄·니켈과 같은 금속 재료부터 이산화티타늄·이산화규소와 같은 금속산화물까지 다양한 재료의 나노구조체 전사가 가능하다.

연구팀은 열 성형이 가능한 열가소성 고분자를 선정해 안정적으로 섬유화했으며, 산소 플라즈마 처리를 통한 나노구조체 지지 고분자의 식각과 표면 개질로 인한 화학적 결합 증진을 유도한 바 있다. 이는 착용할 수 있는 전기방사 섬유 위에 나노구조체가 결합돼 다양한 기능성 의복의 고안 및 웨어러블 시스템 영역을 확장할 것으로 보고 있다.

박인규 교수는 "개발된 차세대 전기방사 섬유상 나노구조체의 전사 공정은 본질적인 문제인 섬유 상 나노구조체의 적용 한계, 낮은 범용성, 대량 생산의 어려움을 해결할 수 있을 것으로 기대된다"며 "추후 웨어러블 헬스케어 응용을 포함한 다양한 웨어러블 시스템으로 확장될 수 있을 것"이라고 말했다.