반영구적 자가발전 심장박동기 구현

국내 연구진이 반영구적으로 자체 작동이 가능한 심장박동기를 개발했다.
　이건재 KAIST 신소재공학과 교수팀과 정보영 연세대 세브란스병원 교수팀은 공동으로 압전나노발전기에서 자체적으로 생성되는 전기에너지를 이용해 반영구적으로 작동 가능한 자가발전 심장박동기 실험에 성공했다고 7일 밝혔다.
　인공심장박동기는 심장박동이 불규칙한 환자의 몸속에 이식해 심장에 전기자극을 가해 박동을 정상적으로 만들어주는 의료장치다. 기존 인공심장박동기는 배터리의 수명이 짧아 주기적으로 기기를 교체하는 시술이 필요했는데, 노약자 등 환자들에게 감염과 출혈을 동반할 수 있기 때문에 불편하고 위험한 요소를 많이 갖고 있었다.
　이에 연구팀은 압력이나 구부러짐 등 물리적인 힘이 가해질 때 전기를 발생하는 압전물질을 이용해 만든 압전나노발전기로 배터리 문제를 해결했다. 신체의 미세한 움직임을 통해 압력이 가해져 발전기에서 발생한 전기에너지를 통해 심장을 직접 자극할 수 있기 때문이다. 이는 심장박동기의 수명을 늘리는 것은 물론 그동안 에너지가 부족해 불가능했던 심장의 실시간 모니터링도 가능할 것으로 예상된다.

　연구팀은 이 발전기를 통해 실험한 결과 한 번 압력을 줄 때 전압 8.2볼트(V)와 전류 0.22밀리암페어(mA)를 생성했으며, 쥐의 심장을 직접 자극하여 심장박동을 인위적으로 규칙화하는데 성공했다.
　이건재 교수는 "배터리 교체 없이 자체적으로 몸의 움직임에 의해 에너지를 충분히 생성할 수 있는 곳을 파악해서 실제 인체에 적용될 수 있도록 연구를 지속할 예정"이라며 "성공한다면 자가발전 심장박동기에 사용될 뿐만 아니라 다양한 이식형 의료기기의 에너지원으로 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.
　이번 연구결과는 재료분야 국제학술지인 '어드밴스드 머티리얼스'지 7월 23일자에 실렸다.
[김미연 기자]