국내 연구진이 생체 친화적인 초음파 수신기를 개발했다. 물속이나 인체 내에서도 완벽에 가까운 배터리 충전이 가능하다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 오상록)은 전자융합소재연구센터 허성훈 박사 연구팀과 고려대학교 송현철 교수 연구팀이 구부러져도 성능이 유지되는 생체 친화적 초음파 수신기를 개발했다고 20일 밝혔다.

이 수신기는 기존 무선 전력 전송 방식이 가진 한계를 극복했다. 또 생체 적합성을 높여, 차세대 웨어러블 및 이식형 전자기기에 적용할 수 있다.

KIST 측은 "초음파를 수신해 배터리 무선 충전을 실증함으로써 기술의 실용화를 위한 중요한 발판을 마련했다"고 평가했다.

연구진은 고효율 압전 소재와 독자적인 구조 설계를 통해 기존 초음파 수신기 대비 전력 변환 효율을 기존 대비 2배 이상 향상시켰다.

신축성과 생체 적합성을 갖춘 초음파 수신기로 설계해 인체 곡면에 밀착하면서도 안정적인 전력 변환이 가능하다.

시험결과 수중 3cm 거리에서 20mW의 전력을, 피부로부터 3cm 깊이에서는 7mW 수준의 전력을 전송했다.

허성훈 박사는 "저전력 웨어러블 기기나 이식형 의료기기의 지속적인 구동에 충분한 전력량으로 평가된다"며 "초음파 기반 무선 충전 기술이 수중 전자기기 및 이식형 의료 전자기기의 실용화를 앞당기는 데 기여할 것"으로 기대했다.

허 박사는 또 "이식형 심박 조율기, 신경 자극기, 웨어러블 센서와 같은 저전력 의료기기에 안전하고 지속적인 전력을 공급할 수 있는 새로운 패러다임을 제시한 것"이라며 "향후 소형화 및 상용화를 위한 추가 연구를 진행할 계획"이라고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부(장관 유상임)의 지원을 받아 KIST 기관고유사업 및 한국연구재단 나노·소재기술개발사업으로 수행됐다. 연구 성과는 소재 분야 국제 학술지 '어드밴스트 머터리얼즈' 최신호에 표지논문으로 게재됐다.