전자 문신, 전자 잉크를 통해 기술 현실화
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기사 제목: 타투처럼 즉석에서 원하는 대로…전자 문신 잉크 개발
기사 링크:https://www.ytn.co.kr/_ln/0105_202208210320085766
국내 연구진이 원하는 모양으로 즉석에서 전자 문신을 그릴 수 있는 기술을 개발했습니다.
갈륨 기반의 액체 금속과 탄소나노튜브로 만든 전자 잉크를 이용해 피부에 바를 수 있으면서도 전도성이 우수한 전자 문신을 만든 겁니다.
개발한 전자 문신 잉크는 물감으로 그림을 그리듯 원하는 모양을 빠르고 쉽게 그릴 수 있습니다.
10초면 빠르게 말라 신체 부위에 따라 최적화된 생체전극으로 사용할 수 있고, 비누로 깨끗이 지워져 언제든 새로 그릴 수 있습니다.
연구진은 개발한 전자문신으로 맥박은 물론 심전도 신호를 측정하는 데 성공했으며, 전자 잉크가 빛에 반응하면 열을 발생한다는 점을 이용해 물리치료에 적용할 수 있다는 것도 확인했습니다.
핵심 기술 및 비즈니스 소개
기존의 전자문신은 피하나 박막에 아주 얇은 전자회로를 이식하거나 붙이는 형식의 기술 방식을 선택하였습니다. NFC 기술, 적외선, 블루투스 기술을 이용하여 개인의 신체 상태를 꾸준히 데이터화하고 이를 취합하고 분석하며 실시간 검진이나 원격 검진 등에 활용하기 위한 기술로써 주로 사용되었습니다. 문신이라는 이름을 갖고 있지만 직접 새기는 것이 아니라 이식하거나 부착하는 형태를 갖는다는 점에서 웨어러블 디바이스의 범주에 속하며 '착용성의 극대화'라는 측면에서 전자문신은 웨어러블 디바이스로서 꽤나 강점을 갖고 있었습니다. 하지만 피부의 피하조직에 물감을 흘려 넣는 기존 문신의 원리와 달리 어디까지나 이식 및 부착 기반의 문신이라는 점에서 모양이 한정되거나 장시간 착용에 대한 불편함의 측면에서 한계점이 존재하였습니다.
착용감 및 부착의 자유도, 생체 적합성을 개선하기 위해 실크 단백질 나노섬유와 탄소나노섬유 잉크를 활용하여 나노섬유 위에 잉크로 회로를 그려넣고 이를 스티커처럼 붙이는 기술이 고안되었습니다. 기존 전자 문신보다 두께적인 측면이나 물리-화학적 측면에서 우수성을 보이는 소재의 특성상 많은 부분에서 일상생활 속에서 안정된 전기적 특성을 유지할 수 있었습니다.
하지만 최근, 액체 금속과 탄소 나노튜브로 만든 전자잉크를 피부에 바르는 방식의 전자 문신이 개발되면서 기존의 부착형 전자문신의 한계에서 벗어날 수 있게 되었습니다. 스티커형 전자 문신과 달리 시술자의 요구를 반영할 수 있다는 점, 신축성, 통기성의 문제를 해결할 수 있다는 점에서 액체 금속 기반 새로운 형태의 전자 문신은 생체 데이터를 수집할 수 있는 새로운 방법으로서 의료 및 헬스케어 분야 시장에서 유용하게 활용될 것으로 전망됩니다.
기존의 스티커형 전자 문신
새로 개발된 전자 문신 잉크시사점 및 인사이트
전자 문신을 위한 액체 금속의 활용성
- 액체 금속(LM)을 피부에 직접 코팅하여 생체 정보를 제대로 사용하기 위해서는 1. 생체 적합성 2. 전기 전도성의 측면을 핵심적으로 고려해야한다.
- 이 두가지 요소를 모두 갖추기 위해 고안된 기술이 탄소나노튜브로 덮인 액체 금속인데, 대표적으로 의료분야, 간단한 보안 분야에서 주로 사용되는 추세라고 한다.
하지만 센서와 안테나를 초소형의 크기로 줄인 후 통신의 기능을 갖추게 하여 생체 데이터를 하나의 IoT로 사용했던 기존의 전자 문신과 달리 새롭게 등장한 이 기술은 단순히 생체 전극으로서의 역할만이 두드러진다는 점에서는 한계가 존재한다.
같이 생각해 볼 만한 논점
1. 이미 스마트 워치가 시장에서 유리한 고지를 선점했는데, 전자 문신은 스마트 워치와 비교했을 때 어떤 이점이 있을까?
2. 전자 문신이 새롭게 활용될 수 있는 부분에는 뭐가 있을까?
