[파이낸셜데일리=이정수 기자] 국내 연구진이 사람 피부의 땀샘을 흉내내 주변 열 환경에 따라 수축과 팽창이 자유로운 박막을 개발했다.
 
한국전자통신연구원(ETRI)은 사람의 피부 표면 온도와 비슷한 31℃를 기준으로 온도가 낮아지면 팽창해 구멍이 닫히고 높으면 자동으로 열려 전원없이 열 방출 조절이 가능한 방열(heat sink)소자 개발에 성공했다고 9일 밝혔다.

이번 성과의 핵심은 땀샘과 같이 유연한 박막 환경에서 온도에 따른 자동 냉각 조절 기능으로, 연구진은 온도에 따라 물의 흡수량이 달라지는 온도 반응성 하이드로겔을 '풍차'와 같은 모양으로 만들어 일정 온도보다 낮으면 물을 머금어 팽창해 닫히고 온도가 높아지면 물을 배출해 수축하는 밸브를 만들었다.

제작된 방열소자는 3㎝x3㎝ 크기로 인공 땀샘 2만 개가 들어 있다. 소자 두께는 70마이크로 미터(㎛)이고 땀샘의 단위구조인 셀의 크기는 100㎛, 밸브는 20㎛ 수준이다.

박막의 구조는 두개의 층으로 구분돼 위층은 프레임으로 단위구조 셀을 지지해 주는 역할을 한다. 아래층은 밸브 구조로 제작돼 유연한 박막 형태의 냉각 소자로 안에는 용매인 물로 채워졌다.
   
 연구진은 구조 성능 입증을 위해 온도에 따른 증발량을 측정한 결과, 기존 박막에  비해 저온에서 증발이 30% 가량 억제되는 것을 확인했다.

또 반복되는 실험에도 구조체는 일정한 성능을 유지하는 것을 확인, 인공 땀샘의 기능도 입증했다.

이번 연구로 ETRI는 SCI급 논문 10편, 국내·외 특허출원 8건의 성과를 냈고 요소 기술에 대한 이전도 4건을 성사시켰다.

연구개발책임자인 신소재연구실 문승언 박사는 "해당 기술의 상용화를 2년 내로 보고 있다"면서 "항후 열전소자와 결합해 특정 부위 약물투여, 인공피부 등과 같은 웨어러블 소자의 전원으로 발전시킬 계획"이라고 말했다.