국내 연구진이 심장박동기(페이스메이커), 신경 자극기 등 생체 삽입형 의료기기를 배터리 교체 시술 없이 체내에서 생성된 마찰전기만으로 상시 충전하는 기술을 개발했다.

2일 성균관대 신소재공학부 김상우 교수 연구팀은 인체에 무해한 외부 초음파를 마찰전기로 바꾸는 소자를 개발해 실제 생체 환경에서 에너지 수확을 통한 발전이 가능함을 입증했다고 밝혔다.

▲ 성균관대 김상우 교수 연구팀이 개발한 마찰전기 발전 소자.

연구팀에 따르면 기존에도 심장 박동, 근육 움직임에서 생기는 마찰력을 전기에너지로 이용한 경우가 있었지만, 발생 전력량이 미미해 의료기기를 작동시키기엔 역부족이었다.

또 휴대전화, 전동칫솔 등에 쓰이는 무선 충전 방식의 경우 전자파가 기기에 이상을 주거나 열이 발생해 세포가 손상될 위험이 있었다.

연구팀이 개발한 소자는 기존의 마찰전기 발전기술보다 출력 전류를 1천 배 이상 끌어올려 심장박동기나 신경 자극기를 구동하기 충분한 출력을 얻어냈다. 신체 바깥에서 쏘는 초음파만으로 충전이 가능해 안전성도 확보했다.

연구팀은 "다양한 의료기술에 적용될 수 있을 것"이라며 "인체 삽입형 의료기기 분야 발전에 크게 기여할 것으로 기대한다"고 전했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 중견연구자지원사업 등의 지원으로 수행됐으며, 국제 학술지 '사이언스' 8월 2일자에 게재됐다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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