[충청뉴스 유규상 기자] 한국기술교육대학교(KOREATECH⸱총장 유길상) 에너지신소재화학공학부 화학생명공학전공 배진우 교수 연구팀이 낮은 전압에서도 효율적으로 발열하며 변형 상태에서도 성능이 저하되지 않는 투명 웨어러블 히터 구현에 성공했다.
배 교수와 최승은 석사과정생, 오승주 박사과정생이 참여한 이중 가소제 전략 기반 고성능 웨어러블 유전 히터 연구가 5일 발행된 세계 최고 수준 국제학술지 ‘어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials)’ 저널 뒷 표지(Back cover) 논문으로 게재됐다.
웨어러블 열치료 기기는 통증 완화, 근육 이완 등에 활용되지만, 기존 발열 소재는 변형 시 온도가 급격히 떨어지고 높은 작동 전압이 필요하며 투명도가 낮다는 한계를 극복하기 위해 배 교수 연구팀은 유전 히팅 원리를 도입하고, 디부틸 아디페이트(DBA)를 주 가소제로, 프로필렌 카보네이트(PC)와 에틸렌 카보네이트(EC)를 고유전율 보조 가소제로 활용하는 이중 가소제 전략을 개발했다.
새로 개발된 소재는 350V의 낮은 전압에서 60℃ 이상 도달이 가능해 작동 전압이 2.5배 감소했으며 전력 효율이 33% 개선되었고, 가열 속도는 10배 빨라져 1분 내에 목표 온도에 도달하는 등의 우수한 성능을 달성하였다.
특히 300%까지 늘려도 성능 저하가 일어나지 않아 웨어러블 히터에 최적이며, 90% 이상의 투명도를 유지해 피부 상태를 실시간 관찰할 수 있고, 손가락 움직임 감지를 통한 제스처 인식 기능도 구현했다.
배진우 교수는 “이번 연구로 개발한 웨어러블 유전 히터는 웨어러블 발열 소재의 근본적 한계를 극복한 혁신적 접근”이라며 “차세대 헬스케어 기기, 인간-기계 인터페이스 등 다양한 분야에 활용될 것”이라고 밝혔다.
해당 연구는 과학기술통신부와 한국연구재단이 추진하는 중견연구사업과 4단계 두뇌한국(BK)21 사업의 지원을 받아 수행됐다.
