"청소년 여드름 고민 끝" 투명한 '여드름 온열패치' 나왔다

IBS 나노의학 연구단, 나노기술 이용해 투명하고 유연한 무선충전 온열패치 개발

기초과학연구원(IBS) 나노의학 연구단 박장웅 교수(연세대 신소재공학과) 연구팀이 UNIST 이상영 교수팀, 밀라노대학과 공동으로 피부에 부착해 여드름과 염증을 치료하는 투명 온열패치를 개발했다.

이 패치는 신소재와 첨단 프린팅 기법으로 제작되어 얇고 투명한 데다 유연하며, 무선 충전까지 지원한다. 미용과 편의성이라는 두 마리 토끼를 잡은 셈이다.
 

좌)투명한 스마트 온열 패치, (우)패치를 손등에 부착한 모습.[사진=IBS 제공]

여드름과 염증은 피부에 따뜻한 열을 가해주는 온열 요법으로 치료할 수 있다. 피부에 열을 가해 혈관이 확장되면 혈액순환이 원활해져 염증이 완화되며, 피부를 구성하는 콜라겐 분자의 운동이 활발하게 일어나 약물의 침투를 돕기 때문이다.

기존의 온열패치는 배터리가 필요하고 부피가 커 부착 가능 부위가 한정적이다. 투명하지 않아 쉽게 눈에 띄는 문제도 있다.

새 패치는 모든 구성요소가 투명해 쉽게 눈에 띄는 문제를 해결했다.

연구진은 핵심부품인 전극을 투명하면서도 유연하게 만들기 위해 ‘메탈릭 글래스’와 ‘나노 와이어’를 이용했다. 신축성이 뛰어난 메탈릭 글래스를 1차원 섬유 형태로 만들어 미세한 그물 구조로 제작했다. 그물 사이의 빈 공간은 나노미터 두께의 얇은 실인 나노 와이어로 채워 전도성이 높고 유연한 투명전극을 완성했다.

또한 ‘전기수력학 프린팅 기법’을 이용해 은(Ag) 잉크를 격자무늬로 찍어내어 투명 배터리를 제작했다. 전극과 배터리는 통신 회로와 연결되어 무선으로 패치를 충전할 수 있다. 충전한 패치를 가볍게 누르면 온열이 발생해 언제 어디서든 사용할 수 있다.

연구진은 새 패치를 부착하고 피부의 생리학적 변화를 관찰한 결과 혈류량이 13분 동안 증가하고 수분흡수도 약 1.9배 증가했다. 새 패치가 의료 목적으로 활용될 수 있음을 입증한 것이다.
 

[사진=IBS 제공]

박장웅 연구위원은 "투명하고 유연하며 무선충전할 수 있는 온열패치를 세계 최초로 선보였다. 미용 산업 및 의료 분야 등에 다양하게 활용할 수 있는 차세대 웨어러블 기기가 완성될 것으로 기대한다"고 전했다.