마이크로니들, 화장품만 쓰면 아깝지…"로봇에 생체신호 전달"

이상훈 대구경북과학기술원 로봇 및 기계전자공학과 교수가 16일 서울 강남구 코엑스에서 열린 '그린비즈니스위크 2024' 특별부대행사 4대 과학기술원 공동 테크마켓에서 '자성 마이크로 니들과 제조법'을 주제로 발표하고 있다. /사진=김휘선

"하지절단 환자에 이식된 로봇다리가 환자의 의도를 인식해 움직이게 할 수 있습니다."

이상훈 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과 교수는 16일 서울 코엑스에서 열린 '4대 과학기술원 공동 테크마켓'(이하 테크마켓)에서 연구 중인 '형상기억폴리머 소재 기반 마이크로 니들'이 응용될 수 있는 분야에 대해 이같이 설명했다.


마이크로 니들은 수십~수백 마이크로미터(μm) 길이·굵기의 미세바늘을 말한다. 피부에 효율적으로 침투할 수 있어 백신이나 약물, 영양분 등을 체내에 손쉽게 전달하기 위해 활용된다.

이 교수는 마이크로 니들을 약 성분 주입용도 외에 사람과 로봇의족, 로봇의수 등의 소통 매개체로 응용했다. 사람의 몸에 붙여 생체신호를 인지하고 로봇의수·의족에 움직임을 명령하는 기능을 부여한 방식이다.

이 교수는 "마이크로 니들의 생체신호 기록 성능을 높이고 피부손상을 최소화하며 통증을 없애도록 개발했다"며 "사람과 로봇의 결합, 즉 로봇 팔다리와 사람을 연결하는 인터페이스로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.


이 교수가 개발한 마이크로 니들의 특징 중 하나는 원래의 형태로 복원되는 특징이다. 마이크로니들의 소재로 형상기억폴리머 소재를 채택하면서다. 이를 통해 다양한 실생활 환경에서 마이크로 니들이 피부 밀착을 지속적으로 유지하면서 생체신호를 읽어낼 수 있도록 했다는 게 이 교수의 설명이다.

이 교수는 "연구된 형상기억폴리머 소재의 마이크로니들은 75뉴턴의 압력으로 수백번의 압력을 가했지만 적외선 조사기로 15분만 조사하면 100% 형상이 복원돼 관통력과 형상이 모두 유지되는 걸 확인했다"고 말했다.

관련기술은 제약회사 및 화장품 제조사, 스포츠 산업에서도 활용될 것이란 평가가 나온다. 한국과학기술정보연구원(KISTI)은 이날 공공 R&D(연구개발) 성과 사업화 유망성 탐색 플랫폼 '아폴로'를 활용해 이 교수의 형상기억폴리머 소재 기반 마이크로 니들이 미용 및 스포츠 분야에서도 적용될 수 있다고 평가했다.

아폴로는 "여드름 흉터, 피부 재생, 주름 등에 마이크로니들 기반 화장품이 개발되고 있지만 대부분 피부를 눌러 화장품의 접촉면적을 넓히기만 하는데 그쳐 차별화가 가능하다"며 "스포츠 분야에서도 자세하고 정확한 근육 피로도 측정, 모니터링을 할 수 있어 신경학적 장애 진단에 활용할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

이날 '그린비즈니스위크(GBW) 2024'의 부대행사로 마련된 테크마켓은 △과학기술정보통신부 △카이스트(KAIST), 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 광주과학기술원(GIST) 등 4대 과학기술원이 주최하고, 머니투데이 스타트업 전문 미디어 플랫폼 '유니콘팩토리'와 한국과학기술정보연구원(KISTI) 데이터분석본부가 주관한 사업화 유망 기술설명회다.

이날 테크마켓 행사에서는 이 교수 외에도 △DGIST △KAIST △DGIST △GIST 등 4대 과기대의 주요 기술 발표가 이어졌다. 발표 중간마다 수요기업을 대상으로 각 과기대 교수 및 연구자와 일대일 상담 및 컨설팅도 진행됐다.

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