국내 연구진이 반영구적으로 사용할 수 있는 자가발전 심장박동기 실험을 세계 최초로 성공시켰다. 이번 성공으로 배터리가 필요없는 인공심장박동기 개발이 앞당겨질 것으로 기대된다.

미래창조과학부(장관 최양희)는 KAIST(한국과학기술원·총장 강성모) 이건재 교수팀과 정보영 연세대학교 세브란스병원 교수팀은 고효율·유연 압전나노발전기에서 자체적으로 생성되는 전기에너지를 이용해 이번 실험을 성공시켰다고 7일 밝혔다.

압전나노발전기란 압력이나 구부러짐 등 물리적인 힘이 가해질 때 전기를 발생하는 압전물질을 이용해 만든 소형 발전기로 인공심장박동기나 생체이식형 의료기기에 사용된다. 이번 실험의 성공으로 심장마비를 예방하고 생체이식형 의료기기의 수명을 크게 늘릴 수 있다는 것이 연구진의 설명이다.

인공심장박동기는 심장박동이 불규칙한 환자의 몸속에 이식해 심장에 전기자극을 가해 박동을 정상적으로 만들어주는 장치다. 하지만 배터리의 수명 때문에 주기적으로 기기를 교체하는 시술이 필요하고, 노약자 등 많은 환자들에게 위험하고 불편하다는 단점이 있었다.

연구진의 이번 성공으로 심장박동기의 수명을 크게 늘릴 수 있게 됐고, 심장의 실시간 모니터링도 가능해졌다.

연구진은 아이블포토닉스의 단결정 PMN-PT 압전박막을 활용해 고효율·유연 나노발전기를 제작했고, 이 나노발전기는 8.2V의 전압과 0.22mA의 전류를 생성하는 것으로 실험 결과 확인됐다.

정보영 교수는 "이번 연구성과를 임상에 적용하면 자가발전 심장박동기에 사용될뿐만 아니라, 부정맥과 같은 심장의 이상증후를 미리 진단해 심장마비를 예방할 수 있다"며 "그 외에도 다양한 이식형 의료기기의 에너지원으로 활용될 것"이라고 기대했다.

이번 연구는 미래창조과학부으 글로벌프론티어사업과 중견연구자지원사업으로 수행됐고, 연구 결과는 '어드밴스드 머티리얼(Advanced Materials)' 7월 23일자 표지 논문으로 게재됐다.