독성 없어 활용도 높아
11일 포스텍에 따르면 김진곤(사진) 화학공학과 블록공중합체 자기조립연구단 교수 연구팀이 생분해성 천연재료인 달걀 껍데기와 거미줄을 사용해 생체적합성 나노발전소자를 개발했다.
연구팀은 압전과 정전기 발전소자의 전력효율을 높여 생체 적합성 인체 모니터링 센서도 개발했다.
심장병 수술 뒤에 몸 속에 붙이는 인공심장박동기처럼 몸 안에서 사용하는 기기에는 효율이 높고 생체 적합한 발전소자가 반드시 필요하다.
하지만 기존에 사용돼 온 유·무기 물질은 생분해성이 아니고 독성도 있어 생체에 적합하지 않았다.
많은 양의 전자폐기물로 인한 환경오염도 문제였다.
연구팀은 이를 해결하기 위해 일상생활에서 볼 수 있는 생분해가 가능하고 생체 적합한 자연재료에 주목, 달걀 껍질과 거미줄 섬유로부터 단백질과 다당류를 사용해 압전소자를 제작하는데 성공했다.
특히 거미줄은 줄 형태의 특성상 수직 방향의 힘뿐만 아니라 구부리는 힘인 인장력으로도 전기생산을 가능케 하고, 전자재료 폐기물 문제도 해결했다.
김진곤 교수는 “자연재료 자체로 전기를 생산할 수 있는 발전소자를 개발했다는 것에 의미가 있다”면서 “향후 인체 모니터링 센서와 같은 차세대 생체의학 디바이스 개발의 단초가 될 것”이라고 말했다.
창의적 연구진흥사업 지원으로 수행된 이번 연구는 최근 에너지분야 권위지인 ‘어드밴스 에너지 머터리얼스’ 표지논문에 실렸다.
김웅희 기자 woong@idaegu.com