관절을 구부릴 때 따뜻해지는 지능형 온열 패치가 개발됐다.

20일 포항공대(포스텍)는 화학공학과 조길원 교수, 이기원 박사 연구팀이 울산대 화학과 이승구 교수와 공동으로 '온열치료용 스마트 헬스케어 패치' 개발에 성공했다고 밝혔다.

스마트폰을 비롯한 디지털 기기가 필수품이 되면서 현대인은 거북목 증후군, 목 디스크 등 스마트폰 증후군을 호소한다.

▲ 움직임에 따라 온도와 색이 변하는 스마트 온열 패치.

손가락이나 손목에 생기는 관절 질환은 심할 경우 손가락 변형으로도 이어진다.

연구팀은 이런 관절 질환을 치료하는 데 온열기기가 도움이 된다는 데 착안했다.

이에 표면 미세 주름을 지닌 얇은 고분자 탄성체 기판 위에 은나노와이어를 인쇄했다.

그 위에 열에 의해 색이 변하는 염료가 분산된 탄성 복합 소재를 코팅해 신축성 있는 스마트 패치를 만들었다.

이 패치는 움직임에 의해 기판 주름 구조가 변형돼 전기 저항이 증가하고 열이 발생한다.

온도가 변함에 따라 다양한 색상을 띠고 얇아서 관절에 붙이면 관절 움직임에 따라 쉽게 변형할 수 있다.

연구팀은 이 패치를 손가락이나 손목 관절에 붙인 결과 관절을 굽혔을 때 열을 발생시키는 것을 확인했다.

이 연구결과는 재료과학 분야에서 권위 있는 학술지인 '어드밴스트 사이언스' 최신호 표지논문으로 실렸다.

조길원 교수는 "이번에 개발된 열 변색형 스마트 패치는 사용자 움직임에 따라 표면 온도와 색상이 변하는 것이 특징"이라며 "전자 피부, 휴먼-머신 인터페이스, 헬스케어 등 차세대 인공전자 피부 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대한다"고 말했다.

윤승훈 기자  press@jeonpa.co.kr

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