프로젝트 소개
본 과제는 바이오 폐기물에서 얻은 셀룰로스를 활용하여 스스로 전기를 만들고 질병 및 환경유해인자를 감지하는 웨어러블 센서를 개발하는 연구임. 신체 움직임으로 전력을 생산하는 자가발전기와 날숨 속 휘발성 유기화합물(VOCs)을 측정하는 가스 센서를 결합하여 배터리 교체 부담이 적은 손목 착용형 진단기기 구현을 지향함.
연구 목표는 바이오 폐기물 유래 셀룰로스의 기능화 및 탄화공정을 최적화하고, 검출한계 10~50 ppb 수준의 폐암 유래 VOCs 검출용 웨어러블 센서를 개발하는 데 있음. 핵심 연구 내용은 생체적합 셀룰로스 추출, 상 분리법 기반 미세패턴 고분자 필름 제조, 다공성 탄소전극 개발, 대면적 플렉서블 자가발전기 제작, 펩타이드 리셉터 스크리닝 및 전기화학 기반 가스 센서 개발임. 최종적으로 손목 운동에너지를 이용하는 나노발전기와 가스 센서를 스마트 워치 형태로 집적화함. 기대 효과는 바이오 폐기물 재활용, 배터리 의존도 감소, 폐암 조기진단 및 환경유해인자 실시간 모니터링이며, 휴대용 전자기기와 의료기기로의 확대 적용 가능성 확보임.