전력 연결 없이도 구동되는 의료기기 가능성 열려
전력 연결 없이도 구동되는 의료기기 가능성 열려
  • 이재형 기자
  • 승인 2019.10.07 17:16
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광반응과 압전효과 구동 방식 스위치
산지, 오지 등 고립된 환경서 사용 가능
(사진 픽사베이 제공)
(사진 픽사베이 제공)

[그린포스트코리아 이재형 기자] 전력이 없는 응급 의료 환경에서도 구동할 수 있는 의료기기 개발의 가능성이 열렸다. 

한국연구재단은 김상재 교수(제주대) 연구팀이 전력 없이도 자체적으로 동력을 만들어 작동하는 의료기기용 다중 연산 스위치를 개발했다고 7일 밝혔다. 

그간 의료계에선 자가 구동이 가능해 외부 전력이 없는 환경에서도 쓸 수 있는 바이러스 감염 판별기, 바이오분자컴퓨터, 화학‧바이오센서 등이 필요했다. 산지나 오지에서 환자를 치료하는 응급 의료 현장은 지리적으로 격리되거나 고립된 경우가 많기 때문이다. 

김상재 교수(제주대) 연구팀이 개발한 의료기기용 다중 연산 스위치의 개념도.(사진 한국연구재단 제공) 2019.10.7/그린포스트코리아 
김상재 교수(제주대) 연구팀이 개발한 의료기기용 다중 연산 스위치의 개념도.(사진 한국연구재단 제공) 2019.10.7/그린포스트코리아 

이에 연구팀은 광유체와 압전소재로 작동하는 물리 장치 ‘로직스위치’를 발명했다. 광유체란 서로 다른 액체 물질끼리 반응시키면 빛이 나는 물질로 디스플레이, 에너지 등에 주로 쓰인다. 압전소재는 압력이나 진동을 가하면 전기가 발생하는 소재를 말한다.

연구팀은 작은 칩에 두 종류의 액체 유기화합물이 Y자 통로로 흐르게 했다. 두 액체가 섞이면서 화학반응을 일으키면 빛 신호를 기기로 보내면서 연산을 하는 방식이다. 여기서는 ‘1’이나 ‘0’값 중 하나를 도출하는 ‘OR’ 연산을 수행한다.

또 Y자 통로 밑에는 힘을 가하면 전기를 만드는 반도체 막대를 설치했다. 반도체 막대에서 발생한 전기로는 ‘1’이나 ‘0’을 서로 곱하는 ‘AND’ 연산을 한다. 

이번 연구는 액체에서 발생하는 빛과 압전소재의 전기를 이용해 한 기기로 ‘OR’연산과 ‘AND’연산을 모두 할 수 있는 가능성을 제시했다. 앞으로 나노바이오센서 등 생체의료 분야 현장현시검사용 소자 개발에 활용될 것으로 기대된다. 

이번 연구의 성과는 국제 과학 학술지 ‘네이쳐 커뮤니케이션스(Nature Communications)에' 지난달 26일 게재됐다.


 

silentrock91@greenpost.kr


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