기초과학연구원, 고신축성·친환경 '전기 통하는 고무’ 개발

기사입력 : 2018년08월14일 00:00

최종수정 : 2018년08월14일 08:04

840%까지 늘어나면서 전도성 높은 생체 친화적 다기능 고무 개발
미래형 웨어러블 디바이스 및 신체삽입형 의료 디바이스 응용성 커

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 국내 연구진이 높은 신축성과 전도성을 띠면서도 인체에 독성이 없는, 이른바 팔방미인격의 전도성 고무를 만드는 데 성공했다.

이번에 개발한 전도성 고무는 최대 840%까지 늘어나는 기계적 변형에도 안정적으로 전기신호를 전달할 수 있어 다양한 웨어러블 디바이스와 신체 삽입형 의료기기 개발에 크게 기여할 것으로 기대된다.

14일 과학기술정보통신부와 기초과학연구원(IBS·원장 김두철)에 따르면 IBS 나노입자연구단 김대형 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수)과 현택환 단장(서울대 석좌교수) 공동연구진은 여러 기능을 갖춘 전도성 고무(금-은나노복합체, Ag-Au nanocomposite)를 개발했다.

이번 연구결과는 ‘네이처 나노테크놀로지(Nature Nanotechnology)' 온라인판에 이날 게재됐다.

[그림] 금 코팅된 은나노와이어의 합성 : 은나노와이어의 표면에 금을 균일하게 입혔다. 금을 표면에 입힐 경우 산화 반응 등이 일어나지 않아 안정적이다. 연구진은 강력한 산화제(H2O2)를 처리한 결과, 은나노와이어는 산화되었지만(그림 가장 오른쪽 위) 금을 입힌 은나노와이어(그림 가장 오른쪽 아래)는 산화되지 않았음을 실험으로 확인했다. 2018.08.14 [자료=IBS]

연구진은 금(Au)이 입혀진 길이가 긴 은(Ag) 나노 와이어(금-은 나노와이어)와 고무 성분인 ‘SBS(스티렌-부타디엔-스티렌·Styrene-Butadiene-Styrene) 엘라스토머’를 섞어 전도성 금-은(Ag)나노복합체를 만들었다.

엘라스토머는 플라스틱과 고무의 성질을 갖고 있는 합성수지다. SBS 엘라스토머는 스티렌(C8H8)과 부타디엔(C4H6)로 만들어진 열가소성고분자로 열과 압력에 의한 가공이 쉽고 잘 늘어난다.

이번에 개발한 금-은 나노복합체는 기존에 연구된 전도성 고무와 비슷한 전도도 영역에서 최고 840%의 신장력을 기록하고, 기존의 은 나노와이어 복합체 문제였던 독성과 산화현상 문제도 해결했다.

은 나노와이어는 높은 전도성과 안정적인 전기특성으로 각광받았으나 독성으로 인해 활용이 어려웠다. 이번 연구에서 길이가 긴 은(Ag)나노와이어 표면에 손상 없이 균일하게 금을 입혀 생체 독성을 유발시키는 은 이온 유출을 차단해 생체 친화성을 높였다. 또한, 물에 산화되기 쉬운 생체 환경 내에서도 오래 사용할 수 있는 내구성도 갖췄다.

연구진은 금-은나노복합체를 그물 형태로 제작해 실험을 진행했다. 그물 형태의 금-은나노복합체는 돼지의 심장을 감싸 심장 신호의 변화를 모니터링하고, 전기 자극을 주는데 성공했다. 넓은 면적이라 심장 움직임에 전혀 영향을 주지 않으면서도 부정맥 등 심장 이상이 있을 때 효과적으로 전기 자극을 가해 치료를 수행했다.

IBS 연구진은 이번에 개발한 금-은나노복합체가 움직임이 큰 피부 위에서도 안정적으로 전기를 전달할 수 있어 향후 차세대 웨어러블 의료기기 개발에 획기적인 소재로 활용될 것으로 기대된다고 밝혔다.

금-은나노복합체는 피부에서 발생하는 다양한 전기 신호를 측정해 신체 상태를 모니터링 할 수 있다. 금-은나노복합체에 전극과 히터를 내장시키면 전기 자극이나 열 자극을 동시에 구현해 간단한 물리치료가 가능하다. 이때, 자유자재로 늘어나기 때문에 움직임에도 큰 불편함을 주지 않는다는 것도 장점이다.

김대형 IBS 부연구단장은 “이번에 개발한 금-은나노복합체는 고전도성, 고신축성, 생체 친화적이어서 향후 바이오메디컬디바이스 발전에 기여할 것”이라며 “피부에서나 인체 삽입형 의료기기에 모두 활용이 가능할 것”이라고 전망했다.

◆ 연구진이 직접 전하는 연구이야기

기초과학연구원(IBS·원장 김두철) 나노입자연구단 현택환(왼쪽) 단장(서울대 석좌교수)과 김대형(오른쪽) 부연구단장(서울대 화학생물공학부 교수) 공동연구진이 높은 신축성과 전도성을 띠면서도 인체에 독성이 없는 전도성 고무(금-은나노복합체, Ag-Au nanocomposite)를 만드는 데 성공했다. 2018.08.14 [자료=IBS]

- 연구를 시작한 계기나 배경은?

▲ 생체친화적이고 높은 전도성, 그리고 높은 신축성을 갖는 복합체를 만드는 것이 관건이다. 전도도가 매우 높은 은나노와이어의 표면을 금으로 코팅함으로써 높은 전도성과 생체친화성을 극대화시킬 수 있다.

- 어려웠던 점이나 장애요소는 무엇인지? 어떻게 극복(해결)했는지?

▲ 기본적으로 은과 금은 전극전위 차이 때문에 섞었을 때 갈바닉 교환반응으로 인해 은이 녹아 나간다. 때문에 갈바닉 교환반응을 억제하면서 금을 은나노와이어 표면에 코팅하는 것이 어려웠다.

또한 금-은나노와이어를 엘라스토머와 섞어 복합체를 만들었을 때 일어나는 상분리 현상의 원인과 결과를 분석하는 데 어려움을 겪어 분석을 하는 데 많은 노력이 필요했다. 다행히 기초과학연구원의 다양한 장비 지원 덕에 그 현상의 원인을 이해할 수 있었다.

- 이번 성과, 무엇이 다른가?

▲ 은나노와이어는 높은 전도도 덕분에 많은 각광을 받으며 많이 사용돼 왔지만 가장 큰 단점이 생체친화성이었다. 이번 연구를 통해 높은 전도도를 갖는 은나노와이어를 독성문제 없이 생체친화적으로 사용할 수 있게 함으로써 새로운 재료를 제시했다.

또한 엘라스토머와 섞어 고무복합체를 만들었을 때 기존에 연구된 전도성 고무 중 비슷한 전도도 영역에서의 최고의 산장력인 840%까지 늘릴 수 있었다. 이러한 고무 복합체는 다양한 웨어러블 또는 인체 삽입형 디바이스로 모두 활용이 가능할 것으로 기대된다.

- 꼭 이루고 싶은 목표와, 향후 연구계획은?

▲ 은의 독성을 더욱 더 줄인 생체친화적이고 전도성과 신축성을 향상시킨 복합체를 개발 중이며, 그물 형태로 제작된 나노복합체를 활용해 질병동물 모델에서 더욱 구체적인 치료효과 검증을 진행 예정이다.

kimys@newspim.com

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유심보호 서비스, 어떻게 가입하나 [서울=뉴스핌] 정승원 기자 = SK텔레콤이 해킹 피해 발생 시 100% 피해 보상을 약속한 유심보호서비스에 대한 소비자들의 관심이 높아지고 있다. SK텔레콤은 27일 '대고객 발표문'을 통해 "언제 어디서나 간편하게 가입할 수 있는 유심보호서비스에 가입해 달라"며 "이 서비스로 해킹 피해를 막을 수 있으니 믿고 가입해 달라. 피해가 발생하면 SKT가 100% 책임지겠다"고 밝혔다. [서울=뉴스핌] 이길동 기자 = 27 일 서울시내 SK텔레콤 대리점을 찾은 고객들이 유심 카드를 교체 예약을 위해 대기하고 있다.SK텔레콤은 오는 28일 오전 10시부터 가입자들에게 유심(eSIM 포함) 무료 교체서비스를 제공할 예정이다.2025.04.27 gdlee@newspim.com SK텔레콤에 따르면 유심보호서비스는 유심교체와 동일한 피해예방 효과를 가지고 있다. SKT가 안전성을 보장하는 서비스로 이날 오후 6시 현재까지 총 554만명의 고객이 가입했다. 유심보호서비스는 지난 2023년 불법 유심복제로 인한 피해를 차단하기 위해 서울경찰청 사이버수사대와 협력과정에서 개발됐다. 고객의 유심 정보를 탈취, 복제하더라도 타 기기에서 고객 명의로 통신서비스에 접속하는 것을 차단한다. 유심보호서비스는 3가지 방법으로 가입할 수 있다. 첫 번째는 SK텔레콤의 홈페이지 티월드를 통한 가입이다. 웹과 모바일웹을 통해 부가서비스, 안심/보험, 유심보호 서비스의 순서대로 클릭하면 된다. 네이버나 구글에서 '티월드 유심보호서비스'를 검색해도 바로 들어갈 수 있는 페이지가 나온다. 27일 오후 한 때 대기시간이 발생하기도 했지만 오후 8시 50분 현재 대기 없이 이용할 수 있다. 두 번째 방법은 고객센터를 통한 방법이다. SK텔레콤 이용자가 휴대전화로 지역번호 없이 114를 누르면 고객센터로 연결돼 가입할 수 있다. 마지막 방법은 지점과 대리점을 통한 가입이다. SK텔레콤 지점이나 대리점을 방문하면 유심보호서비스에 가입할 수 있다. SK텔레콤은 가입자 전원을 대상으로 유심보호서비스 가입을 권장하는 문자 메시지를 순차 발송할 계획이다. SK텔레콤은 오는 28일부터 시작되는 유심카드 무료교체를 위해 유심카드 100만개를 준비했다. SK텔레콤은 현장에 고객들이 몰릴 것을 대비해 예약 서비스를 이용해줄 것과 함께 대리점과 지점 직원들에게 고객에 유심보호서비스 가입을 권할 것을 권장하고 있다. 유심보호서비스가 유심카드 교체에 준하는 서비스인 만큼 적극적인 가입 권장을 한다는 계획이다. SK텔레콤 관계자는 "유심카드 물량을 최대한 확보하고자 하며 그럼에도 사람이 몰리는 경우에는 상황에 따라 재고가 부족할 수 있다"며 "재고가 부족할 경우에는 예약을 해 재방문할 수 있도록 권고하고 있다"고 설명했다. 이 관계자는 "이미 시행 중인 유심보호서비스에 가입한다면 강회된 비정상인증시도 차단(FDS: Fraud Detection System) 조치와 함께 유심카드 보호에 준하는 보안조치를 받을 수 있다"며 "유심카드 교체를 하지 못하더라도 유심보호서비스 가입하고 추후 안내를 통해 유심교체를 받으시길 바란다"고 전했다. origin@newspim.com 2025-04-27 21:07

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트럼프 주니어 재계 누구 만나나 [서울=뉴스핌] 정탁윤 기자 = 한국과 미국간 상호관세 협상이 진행중인 가운데, 트럼프 미국 대통령의 장남인 트럼프 주니어가 다음 주 방한해 삼성과 현대차 등 주요 그룹 회장들과 만날 예정이다. 트럼프 주니어는 정용진 신세계 회장의 초청으로 방한하는 것으로 전해졌다. 25일 재계에 따르면 트럼프 주니어는 오는 30일 1박 2일 일정으로 한국을 방문, 정용진 회장을 비롯 재계 주요 총수들과 면담을 진행할 것으로 알려졌다. 정 회장은 트럼프 정부와의 소통을 위한 가교 역할을 해달라는 재계의 요청에 따라 평소 교분이 두터운 트럼프 주니어를 초청했다고 한다. 도널드 트럼프 대통령 취임식 참석을 위해 지난 1월 18일(현지시간) 워싱턴을 찾은 신세계그룹 정용진 회장(가운데)이 트럼프 주니어(왼쪽)와 만나 부인 한지희씨(오른쪽)를 소개 후 반갑게 사진을 찍었다. [사진=신세계그룹] 앞서 정용진 회장은 지난해 12월 당시 트럼프 대통령 당선인과 회동한데 이어 1월 트럼프 대통령 취임식에도 참석했다. 트럼프 주니어와는 지난 2015년 국내 한 언론의 행사장에서 처음 만난 것으로 전해졌다. 재계에선 삼성과 SK, 현대차, LG 등 4대그룹은 물론 한화와 GS, HD현대중공업 등 10대그룹 주요 총수들이 트럼프 주니어와의 면담에 나설 것으로 보고 있다. 특히 미국 사업 비중이 큰 자동차와 반도체, 철강, 에너지, 조선, 방산 관련 기업들의 총수가 움직일 것으로 보인다. 이재용 삼성전자 회장과 최태원 SK그룹 회장, 정의선 현대차그룹 회장, 구광모 LG그룹 회장 등이 우선 일정을 조율중인 것으로 전해졌다. 또 김동관 한화그룹 부회장, 신동빈 롯데그룹 회장, 허태수 GS그룹 회장, 장인화 포스코그룹 회장 등도 면담을 추진할 것으로 예상된다. tack@newspim.com 2025-04-25 15:07