[그린포스트코리아 김기성 기자] 최근 해외에서는 전기뱀장어의 발전 원리를 적용한 전지가 개발되는 등 전지 기술 개발이 한창이다.

미국 미시건대와 스위스 프리부르대 연구진은 전기뱀장어의 전력 생산 원리를 모방한 ‘소프트 전지’를 개발해 네이처에 게재했다.

연구진은 “본 소프트 전지가 기존 전지와 달리 무해하고, 유연해 생체 삽입형 의료기기와 웨어러블 기기의 전력 공급에 사용될 수 있을 것”이라고 전망했다.

전기뱀장어는 몸 하단 양 옆구리에 전기를 생산하는 2개의 발전기관이 있다. 발전기관은 얇은 세포막으로 이뤄져있는데, 전기를 만드는 전해질 세포가 얇은 세포막 사이를 이동하며 전기가 생산된다.

연구진은 이 방식을 전지 개발에 활용했다. 얇은 플라스틱 시트 위에 서로 다른 농도의 소금물을 넣은 하이드로겔을 물방울 형태로 번갈아 인쇄했다. 2개의 시트를 준비해 물방울들이 서로 이어지도록 포갰다. 이온 농도차로 각 이온이 서로 반대방향으로 흐르면서 전류가 흐르는 방식이다.

또한, 전지의 부피를 줄이기 위해 시트를 포개어 접는 방식을 고안했다.

국내에서도 특히 체내 삽입형 의료장치에 사용될 전지 기술 개발에서 성과를 보이고 있다.

한국세라믹기술원 노광철 박사 연구팀과 인하대 생명공학과 허윤석 교수 연구팀은 지난 3월 체액으로 작동하는 생체 삽입형 전지를 개발했다.

연구팀은 △전지의 제한된 용량으로 인한 재수술 △전해액 누수로 인한 인체감염 등의 문제 해결을 위해 체액으로 작동하는 전지를 개발했다.

기존에도 체내 전지가 있었으나, 독성이 있어 격렬한 활동이나 운동으로 터질 경우, 인체에 치명상을 입혔다. 연구팀은 기존 전지의 전해질이었던 화학물질을 체액으로 대체해 안전성을 개선했다. 체액이 전해질로 사용되면서 반영구적으로 사용할 수 있게 된 점도 주목할 만하다.

미국 미시건대와 스위스 프리부르대 연구진이 개발한 소프트 전지와 국내에서 개발된 생체 삽입형 전지의 가장 큰 차이는 전력을 생산하느냐 생산된 전력을 저장하느냐다. 소프트 전지는 자체적으로 전력을 생산하는 기술이며, 국내 기술은 생산 전력 저장 기술이다. 

전력 저장에 사용되는 와이어에 의한 2차 감염은 해결해야 할 숙제로 남는다. 연구진은 이를 해결하기 위해 연구 중에 있다. 허 교수는 “와이어를 없애고, 블루투스 기술을 이용하기 위한 개발이 한창”이라며 “기술개발을 마치면 와이어 때문에 발생하는 2차 감염이나, 수술 시 애로사항 등을 해소할 수 있을 것”이라고 기대했다.