"땀 속 포도당 수치 측정" 고성능 전기방사 섬유 개발

KAIST·기계연 "섬유 가닥에 나노구조체 직접 전사"

다양한 금속(금속산화물) 나노구조체의 전사 결과 [KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

(대전=연합뉴스) 박주영 기자 = 땀 속 포도당 수치를 실시간 측정할 수 있는 고성능 전기방사 섬유가 개발됐다.

한국과학기술원(KAIST)은 기계공학과 박인규 교수와 한국기계연구원 정준호 박사 공동 연구팀이 전기방사 섬유 위에 금속과 금속산화물 기반 나노구조체를 전사하는 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

최근 웨어러블 전자기기에 적용되는 섬유의 기능화를 위해 기능성 물질을 덧입히는 방식이 쓰이고 있지만 접착제로 인해 통기성이 떨어지는 한계가 있다.

연구팀은 접착제 없이도 표면 접착력이 뛰어난 나노구조체 전사 기술을 개발했다.

우선 전기방사 공정을 통해 1∼3㎛(마이크로미터·100만분의 1ｍ) 굵기 섬유 가닥 모양의 열가소성 고분자를 개발했다.

여기에 압력과 열을 가해 표면을 개질, 접착제 없이 금속(금속산화물) 기반 나노구조체를 전사하는 데 성공했다.

섬유 표면 전체가 아닌 수 ㎛ 굵기 섬유 가닥에 직접 금속을 증착해 낸 것은 이번이 처음이다.

금속을 섬유 전체에 고르게 코팅할 수 있고, 변형 우려도 없다고 연구팀은 설명했다.

개발한 섬유에 은 나노 구조체를 부착, 땀 속에 포함된 미세한 포도당 수치를 측정해 저혈당 등을 진단할 수 있는 센서도 개발했다.

금·은·알루미늄·니켈 등 금속부터 이산화타이타늄·이산화규소 등 금속산화물까지 다양한 재료의 나노구조체 전사가 가능하다.

박인규 교수는 "기존 전기방사 섬유 상 나노구조체 전사 공정의 낮은 범용성, 대량생산 한계 등 문제를 해결할 것으로 기대된다"며 "웨어러블 의료기기 등에 적용할 수 있을 것"이라고 말했다.

하지환 박사과정이 제1 저자로 참여한 이번 연구 성과는 국제 학술지 '어드밴스드 펑셔널 머터리얼스'(Advanced Functional Materials) 지난 4월 자 온라인판에 실렸다.

나노구조체가 전사된 전기방사섬유 활용 분야 [KAIST 제공. 재판매 및 DB 금지]

jyoung@yna.co.kr

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