기초과학연구원(IBS)은 나노의학 연구단 박장웅 교수(연세대 신소재공학과)와 UNIST 이상영 교수, 밀라노대학 공동 연구팀이 여드름 치료를 위한 투명한 온열 패치를 개발했다고 8일 밝혔다. 여드름과 염증 등 피부 질환 치료에 쓰이는 온열 패치는 피부에 열을 가해 혈액 순환을 촉진하고 신경 피로를 완화함으로써 치료를 돕는 방법이다.
기존 온열 패치는 구동 모듈과 배터리를 필요로 해 부피가 크고 외관상으로도 쉽게 눈에 띄는 문제가 있었다.
연구팀은 전극, 배터리, 무선통신 장치 등 모든 요소를 투명하고 유연하게 구현해 미용과 편의성을 동시에 갖춘 온열 패치를 개발했다.
핵심 부품인 전극에는 신소재 '메탈릭 글래스'를 적용했다.
합금의 일종인 메탈릭 글래스는 일반 금속보다 신축성이 좋고 전기적 특성도 우수하다.
메탈릭 글래스를 미세한 그물 구조로 만든 뒤 그물 사이 빈 공간을 나노와이어(나노미터 두께의 얇은 실)로 채워 전도성이 높고 유연한 투명 전극을 구현했다. 배터리는 '전기수력학 프린팅'(Electro-hydrodynamic jet-printing) 기법을 이용해 투명하게 제작했다.
전극 물질과 전해질을 잉크처럼 써서 부품 위에 찍어내는 방식은 잉크젯 프린팅과 같지만, 정전기적 힘으로 잉크를 미세하게 조정함으로써 마이크로미터(㎛·1천분의 1㎜) 단위로 정밀하게 출력할 수 있는 기법이다.
전극과 배터리를 통신 회로와 연결해 무선 충전도 가능하다. 이렇게 개발한 온열 패치를 피부에 부착해 1분 정도 온열을 가한 결과 혈류량이 13분 동안 늘어나고 수분 흡수도 평상시보다 1.9배 증가한 것으로 나타났다.
박장웅 교수는 "모든 구성 요소가 투명하면서도 유연한 온열 패치를 처음으로 선보였다"며 "피부에 붙이는 차세대 웨어러블 기기 개발에 기여할 것"이라고 말했다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '나노 레터스'(Nano Letters) 이날 자에 실렸다.