전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
산업 제약·바이오

속보

더보기

초음파로 체내 충전..인체 삽입형 의료산업 새 이정표

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

성균관대 김상우 교수팀 연구성과
사인언스 발표..‘에너지 수확’ 기술

[서울=뉴스핌] 김영섭 기자 = 신체에 삽입된 의료기기의 배터리를 교체하지 않고 상시 충전할 수 있는 기술이 나왔다. 인체 삽입형 의료 시스템 산업에 새로운 이정표를 제시했다는 평가다.

2일 과학기술정보통신부에 따르면 성균관대 신소재공학부 김상우 교수 연구팀은 배터리 교체를 위한 주기적 시술 없이 체내에서 생성된 마찰전기로 생체 삽입형 의료기기를 상시 충전하는 새로운 방식의 에너지 수확(energy harvesting) 기술을 개발했다.

연구결과(논문명 “Transcutaneous ultrasound energy harvesting using capacitive triboelectric technology”)는 저명한 국제학술지 '사이언스(Science)' 온라인판에 이날 게재됐다.

피부를 통해 인가된 초음파에 의한 마찰전기 발전소자 모식도(실제 소자 사진) 및 초음파에 의한 이론적 진동 발생 수준 계산 : (A) 피부층 아래에 위치한 마찰전기 발전소자가 초음파에 의해 구동된다는 모식도. (B) 마찰전기 발전소자 구성, (C) 초음파로 구동되는 마찰전기 발전소자의 앞·뒷면 실제 사진, (D) 마찰전기 발생을 위한 초음파 인가에 따른 음압 수준 계산 결과 및 (E) 이에 따른 마찰 소재의 다중진동 발생에 따른 마찰전기 발생 가능성 분석 결과. 2019.08.01. [이미지=과기정통부]

연구진에 따르면 그간 학계는 심장박동기, 인슐린펌프 등 체내 삽입형 의료기기의 전원공급을 위해 상당한 출력의 외부전력을 무선으로 체내로 전송하기 위해서는 생체 영향력 부분을 고려해야 했다.

이에 심장박동이나 혈류, 근육운동 등 생체 내 기계적 에너지를 전기에너지로 변환하려는 에너지 수확 연구가 지속됐지만, 체내에서 발생하는 기계적 에너지가 적어 충분한 발전효과를 내기 어려웠다.

연구진은 문제해결을 위해 실제 검진 및 치료 등에 사용되는 인체에 무해한 초음파에서 힌트를 찾아냈다. 외부의 초음파가 체내에 삽입된 특정 소재의 변형을 가져오고 변형에 따른 진동으로 유도되는 마찰전기를 이용해 높은 수준의 전기에너지를 발생시킬 수 있음을 입증했다.

쥐 또는 돼지의 심장박동을 전기에너지로 변환하고자 마찰전기를 이용한 경우가 있었지만 발생 전력량이 미미해 실제 전력원으로 사용하기는 어려운 상황이었다. 이번 연구는 생체를 투과할 수 있는 초음파를 외부 기계적 에너지원으로 이용해 출력 전류를 1000배 이상 끌어 올린 것이다.

실제 연구진은 쥐와 돼지 피부에 마찰전기 발생소자를 삽입하고 외부에서 초음파로 마찰전기를 유도함으로써 실제 생체 환경에서 에너지 수확을 통한 발전(發電)이 가능함을 입증했다. 돼지 지방층 1cm 깊이에 삽입된 발전소자로부터 심장박동기나 신경자극기를 구동할 수 있는 수준의 출력을 얻어 낸 것이다.

나아가 개발된 마찰전기 발전소자로 최적의 조건에서 박막형 리튬이온 배터리와 상업용 축전기를 완충하는 데 성공했다.

김상우 교수는 “피부층을 통과한 초음파에 의한 마찰전기를 이용한 새로운 방식의 체내 에너지 수확(energy harvesting) 개념을 제시한 것”이라며 “인체 삽입형 의료 시스템 산업에 새로운 이정표를 제시할 것으로 기대된다”고 의의를 밝혔다.

kimys@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
특검, 오세훈 징역 1년6개월 구형 [서울=뉴스핌] 이바름 기자 = 민중기 특별검사팀(김건희 특검팀)이 여론조사 비용을 대납토록 한 혐의로 기소된 오세훈 서울시장에게 징역 1년 6개월을 구형했다. 김건희 특검팀은 17일 서울중앙지법 형사합의22부(재판장 조형우) 심리로 열린 오 시장 등의 정치자금법 위반 혐의 결심 공판에서 오 시장에게 징역 1년 6개월과 추징금 3300만 원을 선고해달라고 재판부에 요청했다. [서울=뉴스핌] 사진공동취재단 = 오세훈 서울시장이 17일 서울 서초구 서울중앙지방법원에서 열린 여론조사 대납 의혹 관련 결심공판에 출석하고 있다. 2026.06.17 photo@newspim.com 특검팀은 오 시장과 함께 기소된 강철원 전 서울시 정무부시장에게는 징역 1년, 사업가 김한정 씨에게도 징역 1년을 구형했다. 특검팀은 "객관적 증거들에 의하면 정치자금법 위반이 명백히 입증됐다"며 "피고인들의 주장은 상식과 경험칙에 반한다"고 주장했다. 그러면서 오 시장을 향해 "이 건 범행으로 인한 이익의 최종적 귀속주체임에도 불구하고 범행을 부인하며 책임을 회피하고 있다"며 "피고인에 대한 엄중 처벌이 불가피하다"고 지적했다. 오 시장은 2021년 4·7 서울시장 보궐선거를 앞두고 명태균 씨로부터 총 10차례에 걸쳐 여론조사 결과를 받고 후원자 김한정 씨에게 비용을 대신 내게 한 혐의로 지난해 12월 재판에 넘겨졌다. 오 시장은 명 씨와 만난 사실은 인정하면서도 여론조사를 의뢰하거나, 김 씨에게 여론조사 비용 대납을 요청한 적 없다며 혐의를 전면 부인했다. right@newspim.com 2026-06-17 15:27
사진
SK하닉, 100조 주주환원설 선긋기 [서울=뉴스핌] 김정인 기자 = SK하이닉스가 100조원 규모의 초대형 주주환원 추진설에 대해 사실이 아니라고 밝혔다. 17일 업계에 따르면 SK하이닉스는 전날 해명 공시를 통해 "주주가치 제고를 위해 다양한 주주환원 방안을 검토하고 있으나 기사에 기재된 주주환원 규모 등 구체적인 내용은 검토한 바 없다"고 말했다. SK하이닉스 이천 본사. [사진 = 뉴스핌DB] 앞서 한 매체는 SK하이닉스가 올해 4분기 자사주 매입과 현금배당 등을 포함해 최대 100조원 규모의 주주환원책을 추진하고 있다고 보도했다. 자사주 매입 규모만 약 40조원에 이를 수 있다는 내용도 포함됐다. SK하이닉스는 주주가치 제고를 위한 다양한 방안을 검토하고 있다는 원론적 입장은 유지하면서도, 보도에 언급된 구체적 규모와 방식에 대해서는 선을 그었다. 업계에서는 고대역폭메모리(HBM) 호황에 따른 실적 개선으로 주주환원 확대 기대가 커지고 있지만, HBM 증설과 첨단 패키징 투자 등 대규모 자금 수요도 함께 고려될 것으로 보고 있다. kji01@newspim.com 2026-06-17 08:04
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동