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생분해성 전지 개발 ‘체내로봇’ 시대 열리나

요즘 가장 상종가를 치고 있는 미래 상품 가운데 하나는 웨어러블 컴퓨터다. 웨어러블 컴퓨터는 스마트폰을 대체하는 먹거리인 동시에 사물인터넷 등 차세대 네트워크 환경에 중심이 될 만한 도구로 각광받고 있다. 스마트워치나 스마트 안경 등을 기업마다 쏟아내는 이유도 여기에 있다. 하지만 전문가들은 궁극적인 웨어러블은 체내에서 건강 상태를 체크해주는 체내 로봇이 될 것으로 전망하고 있다. 단순히 SF 영화에 나오듯 상상하는 게 아니라 언젠가 실현될 것으로 보고 있는 것. 다만 이런 체내 로봇을 실현하려면 가장 걸림돌 가운데 하나가 배터리다. 현재 하드웨어에서 주요 배터리로 쓰이는 것 가운데 하나는 리튬이온이다. 리튬이온은 인체에 유해한 탓에 체내 로봇에는 쓸 수 없다. 새로운 배터리 개발이 필수적인 것이다. 그런데 이런 체내 로봇용 배터리로 적용할 수 있을 것으로 기대되는 생분해성 배터리가 개발됐다. 미국 일리노이대학 연구팀은 체내에서 자연적으로 분해하는 생분해성 배터리 개발에 성공했다며 성과를 재료 분야 과학 저널인 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)에 발표했다. 지난 2012년 일리노이대학 재료학자인 존 로저스 박사가 체내에서 온도와 기계적인 부하를 모니터링해 서 외부에서 무선 통신할 수 있는 생분해성 실리콘칩을 개발하는 데 성공한 바 있다. 하지만 이 칩은 전자기유도를 이용해 동력을 외부에서 전송해야 하는 탓에 체내 로봇용으로는 문제가 있었다. 생분해성 배터리 개발에 착수한 이유도 여기에 있다. 연구팀은 이번에는 배터리에 사용한 합금은 생체에 해를 주지 않고 배터리를 구성하는 용기 역시 생분해성으로 만드는 등 채네에서 용해해서 무해한 소재를 썼다고 밝혔다. 이렇게 만든 배터리는 실험에서 0.45∼0.75V 전압을 24시간 이상 유지하면서 LED 전구를 발광시키는 데 성공했다. 배터리는 적층해 직렬화할 수 있는 설계를 적용했다. 이번에 만든 배터리는 출력이 그리 높지 않다. 두께는 4mm, 크기는 30×13mm. 체내에서 사용하려면 상당한 크기지만 연구팀은 전극 표면 처리를 더 미세화해서 더 작고 출력은 높은 배터리를 만들 수 있다고 밝히고 있다. 생분해성 배터리를 통한 체내 로봇 실현에 한 걸음 더 다가선 것이다. 관련 내용 원문은 이곳( http://www.theverge.com/2014/3/25/5547344/biodegradable-battery-could-power-medical-sensors )에서 확인할 수 있다.
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