체액으로 에너지 공급…생체삽입형 전지 나와

반영구적 사용 가능

▲체액으로 구동되는 생체 삽입형 전지의 모식도.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자] 체액으로 작동하는 생체삽입형 전지가 개발됐다. 국내 연구팀이 '혈액, 림프액 등 인체의 체액'을 통해 에너지를 저장할 수 있고 외장재 없이 반영구적으로 사용가능한 생체 이식형 전지를 내놓았다.

고령화, 만성 질환 환자 증가로 심박 조율기, 삽입형 심장 박동 모니터기, 척추 신경 자극기 등 인체 기관을 보조하거나 모니터링할 수 있는 체내 삽입형 의료장치에 대한 관심이 높아지고 있는 실정이다.

이번 전지는 생체 친화적 물질로 만들어진 전극을 직접적으로 체내에 삽입한다. 인체의 체액 속에 존재하는 나트륨, 칼륨, 칼슘, 염소 이온 등이 전극에 흡·탈착함으로써 작동하는 반영구적 생체 이식형 슈퍼커패시터이다. 슈퍼커패시터란 축전용량이 대단히 큰 에너지 저장장치를 말한다.

생쥐를 통한 실험 결과 세포독성이 없고 생체적합성이 우수하게 나타났다. 충전과 방전도 안정적으로 이뤄졌다. 이번 연구는 한국세라믹기술원 노광철 박사 연구팀이 수행했다. 연구 결과는 국제학술지 나노 에너지(Nano Energy) 2월13일자(논문명 : A biocompatible implant electrode capable of operating in body fluids for energy storage devices)에 실렸다.

현재 사용되는 체내 삽입형 의료 장치는 인체 내·외부의 전지에 의해 전원이 공급된다. 의료장치에 사용되는 전지의 종류는 체내에 삽입하는 내부전지가 있고 체외로부터 도선으로 연결해 에너지를 공급하는 외부전지가 있다.

노광철 박사는 "이번 연구는 생체 친화적 소재로 제작한 전극만을 삽입해 외장재 없이 체액으로 구동하는 생체 삽입형 전지를 개발한 것"이라며 "기존 전지의 교체를 위해 이뤄졌던 수술의 번거로움을 줄여 반영구적으로 사용이 가능하며 안정적 전원 공급이 가능하다"고 설명했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr