DGIST, 3D구조 유연한 의료용 디바이스 제작 원천기술 개발

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김소희 DGIST 로봇공학전공 교수(앞줄 왼쪽)와 연구진
<김소희 DGIST 로봇공학전공 교수(앞줄 왼쪽)와 연구진>

국내 연구진이 고분자 박막 간 접합을 제어하는 방식을 응용한 3차원(3D) 디바이스 제작원천기술을 개발했다. 의료와 의공학 디바이스 개발에 유용할 것으로 기대된다.

DGIST(총장 국양)는 김소희 로봇공학전공 교수연구팀이 3D구조의 유연한 의료용 디바이스 제작 원천기술개발에 성공했다고 7일 밝혔다.

김 교수팀은 플라즈마를 이용해 고분자 박막 일부분을 선택적으로 접합시키는 방법을 응용한 새로운 3D 구조물 제작 기술을 개발했다. 이 기술을 적용하면 기존 제작방식보다 쉽게 3D 구조물 제작이 가능하다.

유연하고부드러운 3차원 디바이스에 LED를 연결하여작동시킨 모습
<유연하고부드러운 3차원 디바이스에 LED를 연결하여작동시킨 모습>

기존 유연한 3D 구조물은 구조물의 면 위·아래로 접착제를 이용해 필름을 직접 붙이거나 이미 만들어진 구조체를 기판 위에 그대로 옮겨와 붙이는 등 수작업이 불가피했다. 제작 효율이 떨어져 관련 연구와 개발에 걸림돌이 돼왔다.

연구팀은 두 고분자 박막을 플라즈마로 처리해 가장자리만 접착시키고, 접착되지 않은 부분에는 공기나 유체를 주입해 부풀려 3D 구조를 형성했다.

기존 방식과 달리 생성된 3D 구조물 안쪽과 바깥쪽에 간편한 금속 도선 설치가 가능해 각종 센서나 액츄에이터로 활용 가능하다.

이 기술을 활용하면 복잡한 표면에 밀착되는 맞춤형 3D 구조의 디바이스 제작이 가능하다. 디바이스를 위치시켜 풍선 불 듯 부풀려 설치하기 때문에 뇌처럼 복잡한 표면을 지닌 신체 부위에도 맞춤형 설계가 가능하다.

또 그동안 어려웠던 3D 미세전자기계시스템(MEMS) 구조물에 손쉽게 수십 마이크로미터 굵기의 도선을 형성할 수 있다. 뇌를 포함한 신체 기관 내 압력 측정, 전기 자극 및 탐지가 가능한 장치, 소프트 로봇 등 폭넓게 활용이 가능할 것으로 기대된다.

과학기술정보통신부 중견연구자지원사업과 DGIST 일반사업 지원으로 수행된 이번 연구에는 DGIST 로봇공학전공 문현민 박사과정생과 KIST 추남선 박사후연구원이 공동 제1저자로 연구에 참여했다.

대구=정재훈기자 jhoon@etnews.com