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광운대, 금속에 가까운 전도성 갖는 고무 전극 개발 성공

기사승인 2018.11.05  08:23:30

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[베리타스알파=김하연 기자] 광운대는 심준섭 교수 연구팀(전자융합공학과)이 금속에 가까운 전도성을 갖는 고무 전극 개발에 성공했다고 5일 밝혔다. 또한 개발된 고무 전극으로 도마뱀 발바닥에 있는 미세한 섬모 구조의 패턴을 제작했고 이를 이용해 심전도 생체 신호를 측정한 결과, 기존 전극 대비 높은 신호가 측정됨을 입증했다. 연구 결과는 Advance Functional Materials 저널 표지논문으로 선정됐다. 

기존에는 심전도나 뇌파 등의 생체신호를 접착제가 없는 건식방식으로 측정하기 위하여 금속 재질의 전극을 몸에 부착하였다. 하지만 금속 재질의 전극을 피부에 부착시킬 때 밀착하기 어렵고 인체의 움직임에 의해 탈부착이 되면서 잡음이 발생한다는 단점이 있었다. 또한 털이나 거친 피부 구조로 인해 전극과 피부 사이의 전기 저항이 커지는 문제점도 가지고 있었다.

심준섭 교수 연구팀은 수지상 돌기형태의 덴드라이트(Dendrite)구조(여러가닥으로 뻗어나가는 나뭇가지 형상을 갖는 3차원 구조)를 갖는 은 나노입자를 실리콘 고무와 혼합하여 높은 전도성을 가지는 실리콘 고무 전극을 개발했다. 또한 개발된 고무전극을 도마뱀 발바닥에 있는 미세한 섬모 구조로 패턴을 제작하여, 피부와 전극 사이의 표면적을 극대화하는 동시에 거친 피부와 털 등에 의해 발생하는 전기 저항을 최소화 하였다. 

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개발된 미세 패턴 구조의 실리콘 고무 전극은 심전도 측정에 적용되어, 기존 금속 재질의 전극 보다 약 20% 높은 신호가 측정되는 것을 확인하였다. 이를 통해 생체신호 측정시 이전의 측정 전극에 비해 측정신호는 커지게 하고 인체의 움직임에 의해 전극이 탈부착되며 발생하는 잡음은 줄여주는 결과를 얻어낼 수 있다.

이번 연구는 한국연구재단 일반연구지원사업과 광운대학교 교내연구비 지원으로 수행된 것으로 연구 결과는 Wiley 출판사의 Advanced Functional Materials에 2018년 9월 11일에 게재되었고 연구 성과를 인정받아 10월 24일 표지논문으로 선정됐다.

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김하연 기자 hayeon@veritas-a.com

<저작권자 © 베리타스알파 무단전재 및 재배포금지>
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