과학기술정보통신부(이하 과기정통부)와 한국연구재단(이하 연구재단)은 이달의 과학기술인상 4월 수상자로 방창현 성균관대학교 교수(화학공학·고분자공학부)를 선정했다고 3일 밝혔다.
과기정통부와 연구재단은 방창현 교수가 문어 빨판의 독특한 3차원 구조를 밝히고, 이를 모사해 화학 접착제 없이 탈부착이 가능한 고점착 패치 소재를 개발한 공로를 높이 평가했다고 설명했다.
최근 반도체 공정 및 의료용 소재‧소자 산업이 발전하면서 건조하거나 습한 환경에서도 사용할 수 있고, 굴곡진 피부 표면에 부착해 사용자의 정보를 수집하거나 진단 및 치료에 활용할 수 있는 청정한 점착소재 개발의 필요성이 커지고 있다.
하지만 기존의 화합물 기반 접착제는 습한 표면 환경에서 점착력이 급격히 떨어지고 반복적인 탈부착이 어려워 소재 표면에 오염과 손상을 일으키는 단점이 있었다. 이 때문에 높은 청정도를 요구하는 반도체 생산 공정과 피부에 직접 사용하는 의료 패치로 사용하는 데 한계가 있었다.
방 교수는 자연 현상에 착안해 문어 빨판의 미세 돌기가 물속 환경에서도 흡착력을 증가시킨다는 새로운 이론을 증명했다. 이를 응용해 다양한 환경에서 탈부착이 가능하며 오염물을 남기지 않는 신개념 패치 소재 개발에도 성공했다.
개발된 문어 빨판 모사 패치는 물이나 실리콘 오일 속 유리 표면, 습한 피부 등 다양한 표면 환경에서 모두 높은 점착력을 유지했으며, 1만회 이상의 반복적인 탈부착 실험에서도 성능을 유지했다. 또 점착 표면에 오염물을 남기지 않아 괄목할 만한 성과로 인정받았다. 관련 연구 내용은 ‘네이처(Nature)’에 2017년 6월 게재됐다.
방창현 교수는 "이번 연구는 습한 환경 및 피부 표면에서 끈적이는 화학접착제 없이 반복적으로 탈부착이 가능한 고점착 패치 소재를 개발했다는 점에서 의미가 있다"며 "향후 청정 전자 소재 산업과 의료용 패치, 진단 치료용 착용형 기기, 장기 조직 봉합 및 치료용 패치 등 다양한 분야에서 세계적 선도 연구를 수행하는데 주력하겠다"고 수상 소감을 밝혔다.