이달의 과기인 김태일 교수…거미 생체 모방해 잡음 제거하는 소재 개발

(서울=뉴스1) 윤주영 기자 = 거미의 생체조직을 모방해 낮은 주파수의 잡음만 선택적으로 차단하는 소재가 개발됐다.

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 '이달의 과학기술인상' 수상자로 김태일 성균관대 화학공학과 교수를 선정했다고 17일 밝혔다.

이 상은 우수한 연구개발 성과로 과학기술 발전에 공헌한 연구개발자를 매월 1명씩 선정해 과기정통부 장관상과 상금 1000만원을 수여하는 것이다.

김태일 교수는 새로운 하이드로젤 필터 소재를 개발한 공로를 인정받았다. 이 소재는 움직임 등에 의한 잡음을 선택적으로 차단한다.

이를 바이오 전자소자에 적용할 시 생체신호 측정의 정확도를 높일 수 있다. 바이오 전자소자는 인체에 부착하거나 삽입된 형태로 생체신호를 측정하는데 사람의 움직임으로 인한 진동 등 잡음이 껴서 문제였다.

연구팀은 생물체의 특성 등을 모방하는 생체모사 기술을 이용해 문제를 해결했다.

거미는 다리 하부 진동수용체에는 점탄성 패드가 있어 낮은 주파수의 잡음을 제거하고 높은 주파수 대역만 탐지할 수 있다. 바람과 비 등 외부 잡음에도 불구하고 먹이와 짝 등이 보내는 신호를 잘 감지한다.

이를 모방한 젤라틴·키토산 기반의 하이드로젤 고분자 소재도 낮은 주파수의 잡음만 선택적으로 제거할 수 있다.

이번 연구는 물리적 충격을 감소시키는 원리를 규명해 층간 소음 및 차량 진동 등을 줄이는 소재로도 응용할 수 있다.

관련 연구 성과는 국제학술지 사이언스(Science)에 2022년 5월 게재됐다. 민간기업에 기술이전되어 뇌파측정소자로 개발이 진행되고 있다.

김 교수는 "이번 연구를 통해 신호필터 없이도 고신호를 확보할 수 있음을 보여주었다"며 "앞으로 신산업 창출에 기여할 신소재 개발에 힘쓰겠다"고 했다.

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