국내 연구진이 3D(3차원) 구조의 유연한 의료용 장치 제작 원천기술 개발에 성공했다.
기존 제작 방식보다 손쉽게 3차원 구조물 제작이 가능해 향후 뇌를 포함한 신체 기관 내 압력 측정, 전기 자극 및 탐지가 가능한 장치, 소프트 로봇 등 폭넓게 활용이 가능할 것으로 기대된다.
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디지스트(DGIST·대구경북과학기술원)는 김소희 로봇공학전공 교수 연구팀이 플라즈마를 이용해 고분자 박막의 일부분을 선택적으로 접합시키는 방법을 응용한 새로운 ‘3D 구조물 제작 기술’을 개발했다고 7일 밝혔다.
기존 3D 구조물은 구조물의 면 위·아래로 접착제를 이용해 필름을 붙이거나 이미 만들어진 구조체를 기판 위에 옮겨와 붙이는 수작업을 거쳐야 해 제작 효율이 낮았다. 이로 인해 관련 연구와 개발에 걸림돌이 됐다.
이에 김 교수팀은 두 고분자 박막에 플라스마 처리를 통해 가장자리만 접착시키고, 접착되지 않은 부분에 공기나 유체를 주입해 부풀려 3D 구조를 형성했다.
이 기술을 이용하면 기존 방식과 달리 생성된 3차원 구조물 안쪽과 바깥쪽에 간편한 금속 도선 설치가 가능해 각종 센서나 동력을 이용해 기계를 동작시키는 액추에이터로 활용할 수 있다.
그동안 어려웠던 3차원 미세전자기계시스템(MEMS) 구조물에 손쉽게 수십 마이크로미터 굵기의 도선도 형성할 수 있다.
김소희 교수는 “복잡한 표면에 밀착되는 맞춤형 3D 구조의 디바이스 제작이 가능하고, 디바이스를 위치 시켜 풍선 불 듯 부풀려 설치하기 때문에 뇌처럼 복잡한 표면을 지닌 신체 부위에도 맞춤형 설계가 가능할 것”이라고 말했다.
이번 연구 결과는 최근 ‘미국 화학회 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스’ 속표지 논문에 실렸다. 논문에 소개된 원천기술은 국내외 특허로 이미 출원 또는 등록됐다.
대구=김덕용 기자 kimdy@segye.com