동전만한 패치로 열 공급해 혈액순환 물질대사 촉진
여드름 비롯한 피부질환 치료 효과

청소년의 상징이자 고민꺼리는 다름 아닌 얼굴 군데군데 올라온 여드름이다. 실제로 여드름은 급격한 호르몬 변화가 발생하는 청소년기에 가장 많이 발생한다. 그렇지만 환경적 요인 때문에 성인 여드름 때문에 고민하는 사람들도 많다.

과학자들이 작은 패치 형태로 열을 발생시켜 여드름 같은 피부 염증을 치료할 수 있는 기술을 개발했다.

기초과학연구원(IBS) 나노의학연구단, 연세대 신소재공학과, 울산과학기술원(UNIST) 에너지화학공학부, 이탈리아 밀라노공대 에너지학과 공동연구팀은 나노물질과 첨단 프린팅 기술을 이용해 피부에 부착하면 여드름과 염증을 치료할 수 있는 투명 온열패치를 개발하고 나노과학 분야 국제학술지 ‘나노 레터스’ 8일자에 발표했다.

최근은 대기 환경이 좋지 않아 청소년 뿐만 아니라 성인남녀들도 피부 트러블로 고민하는 일이 많다. 염증성 피부질환들은 피부에 따뜻한 열을 가해 혈액순환과 물질대사를 촉진하는 온열요법으로 개선될 수 있는 것으로 알려져 있다. 온열요법은 피부질환 치료약물이 쉽게 침투될 수 있도록 도와 치료효과를 극대화시킬 수도 있다.

기존에도 온열패치가 개발돼 있지만 구동 모듈과 배터리 등이 별도로 필요해 부피가 커지며서 부착 가능부위가 제한적이고 투명하지 않아 쉽게 눈에 띈다는 문제가 있었다.이에 연구팀은 일반 금속보다 신축성이 좋고 쉽게 녹슬지 않으며 전기적 특성도 우수한 메탈릭 글래스라는 물질과 나노와이어를 이용해 투명전극을 만들었다. 연구팀은 메탈릭 글래스를 1차원 섬유 형태로 만들어 미세한 그물 구조로 제작했고 마이크로미터 단위까지 고해상도로 출력이 가능한 전기수력학적 프린팅 기법으로 은 잉크를 격자무늬로 찍어내 투명 배터리를 완성했다. 이렇게 만들어진 투명 전극과 투명 배터리는 통신회로로 연결돼 무선으로 간단히 충전할 수 있을 뿐만 아니라 충전 패치가 가볍게 누르면 열이 발생하여 언제 어디서든 사용이 가능하다.

연구팀은 이번에 개발한 패치를 피부에 붙이고 1분 정도 열을 가해 피부의 생리학적 변화를 관찰했다. 그 결과 혈류량이 13분 동안 증가하고 보습효과도 1.9배 가량 늘어났다.

연구에 참여한 박장웅 IBS 연구위원(연세대 신소재공학과 교수)은 “이번 연구는 무선 충전이 가능하고 유연할 뿐만 아니라 구성요소 전부가 투명한 온열패치를 처음으로 선보였다는데 의미가 크다”라며 “미용 산업이나 피부과 치료 등에 다양하게 활용될 수 있기 때문에 차세대 웨어러블 기기 플랫폼이 될 수 있을 것”이라고 말했다.

유용하 기자 edmondy@seoul.co.kr