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연구팀은 갈륨비소(GaAs) 기반의 초유연성 에너지 소자와 피부 부착형 바이오센서를 결합해 자가 구동이 가능한 웨어러블 심전도 센서를 개발했다. 이번 연구에는 아주대 전자공학과 남용현 졸업생(석사), 지능형반도체공학과 신동준 졸업생(석사), 아주대 정보통신연구소 최준규 연구원이 공동 제1저자로 참여했다.
유연하고 가벼우며 높은 효율을 가진 플렉서블(flexible) 태양전지는 바이오 소자의 에너지원으로 주목받고 있다. 신체 움직임만으로도 전력을 공급할 수 있다는 장점 때문이다. 특히 갈륨비소(GaAs) 태양전지는 다중 접합 태양전지의 구현을 용이하게 하고, 전력 변환 효율이 높은 것으로 알려졌다. 갈륨비소(GaAs) 태양전지는 갈륨과 비소를 조합한 화합물반도체로 만든 태양전지다. 무겁고 딱딱한 실리콘 기반 태양전지와 달리 가볍고 유연한 형태로 구현이 가능하다.
이재진 아주대 교수는 “갈륨비소 기반 태양전지는 가장 효율이 높은 태양전지로 초경량화·유연화가 가능해 대형 드론이나 인공위성 등 첨단 산업에 활용되고 있다”며 “이번 연구에서 갈륨비소 태양전지를 피부 부착이 가능한 매우 얇은 박막 기판에 전사하는 데 성공했다는 점에 큰 의의가 있다”고 설명했다.
박성준 아주대 교수도 “이번 연구는 초유연성 태양전지와 바이오센서를 통합함으로써 실시간 인체 건강 모니터링이 가능한 웨어러블 전자제품 개발에 새로운 지평을 열었다는 점에서 의미가 있다”며 “향후 재난 감지를 비롯한 사물인터넷(IoT) 분야와 AI, 가상현실, 의료 빅데이터 분석 등 다양한 부문에서 웨어러블 전자소자를 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.
이번 연구는 한국연구재단의 우수신진연구사업 등의 지원을 받아 수행했다. 연구 결과는 저명 국제학술지(Small Methods) 3월호에 게재됐다.