[포항=뉴시스]송종욱 기자 = 포스텍 기계공학과 김진태·김석 교수, 통합 과정 김우현·정혜인씨 연구팀이 미국 텍사스텍대 손창희 교수, 노스웨스턴대 존 로저스 교수 연구팀과 공동으로 피부에 붙일 때는 '착' 달라붙고, 뗄 때는 쉽게 떨어지는 의료용 접착 패치를 개발했다고 16일 밝혔다.

심장 박동·호흡을 측정하는 의료 모니터링 기기는 잘 떨어지지 않는 것이 무엇보다 중요하다. 애초의 의료용 접착제는 '얼마나 잘 붙느냐'에 초점을 맞췄다.

문제는 뗄 때 발생한다. 강하게 붙어 있는 만큼 떼어낼 때 피부에 큰 힘이 가해져, 부착과 제거를 반복하면 피부 자극과 표피 손상, 심하면 피부가 벗겨져 의료계는 '의료용 접착제로 인한 피부 손상'이라 부른다.

연구팀은 '형상 기억 고분자(SMP)'라는 소재를 통해 잘 붙고, 잘 떨어지는 접착제에 해법을 찾았다. 이 소재는 원래 형태를 기억하고 있다가 특정 온도가 되면 본래 모습으로 되돌아가는 성질을 지녔다.

연구팀은 접착 패치 표면에 아주 작은 피라미드 모양 돌기를 촘촘히 새겼다. 평소에는 이 피라미드가 납작하게 눌린 상태로 피부와 넓게 맞닿아 단단히 붙어 있다가 떼어 내야 할 때 열을 가하면 납작했던 피라미드가 원래의 뾰족한 모습으로 되살아나 피부와 닿는 면적이 확 줄어든다.

실험 결과는 놀라웠다. 열을 가한 후 접착 에너지가 최대 99%까지 줄었고, 사용 중에 안정적으로 잘 붙어 있었다. 3차원 영상 분석을 통해 접착 패치를 뗄 때 피부에 일어나는 변형을 들여다본 결과, 형상이 되살아난 상태에 피부에 가해지는 힘과 변형이 크게 준다는 사실을 확인했다.

이 기술은 병원 현장에서 특히 빛을 발할 전망이다. 매일 센서를 붙였다가 떼야 하는 신생아 중환자실이나 어르신 병동에 피부 손상 걱정을 크게 덜어줄 것으로 기대한다.

김 교수는 "소재 자체를 바꾸는 것을 넘어 피부, 기기 사이의 힘을 제어해 안정적인 부착과 저자극 제거를 동시에 구현했다는 데 의미가 있다"고 밝혔다.

손창희 텍사스텍대 교수는 "안정적인 부착과 저자극 제거를 함께 구현한 만큼, 앞으로 필요에 따라 접착력을 자유롭게 조절하는 다양한 기술로 확장될 것"이라고 전망했다.

이번 연구는 ’네이처 커뮤니케이션즈‘ 온라인 판에 실렸으며, 보건복지부· 한국보건산업진흥원 K-헬스 미래추진단의 한국형 ARPA-H 프로젝트, 한국연구재단 중견 연구자 지원, 과기부·교육부 한국연구재단 지원으로 이뤄졌다.


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