미래창조과학부는 혈액, 림프액 등 체액을 통해 에너지를 저장할 수 있고 외장재 없이 반영구적으로 사용 가능한 생체 이식형 전지를 개발했다고 12일 밝혔다.

노광철 한국세라믹기술원 연구팀과 허윤석 인하대 교수 연구팀은 체액을 전지의 전해액으로 사용하는 방법을 고안해냈다. 내부 전지의 제한적 용량에 따른 재수술과 전해액 누수로 인한 인체 감염 및 독성 문제를 해결하기 위해서다.

연구팀은 체액 속 나트륨과 칼륨, 칼슘, 염소이온 등이 전지의 전극에 흡·찰탁하는 과정에서 생성되는 전자의 흐름을 통해 전지가 구동될 수 있도록 했다. 생체 적합성을 극대화하기 위해 전지의 양극 소재로 망간 산화물과 탄소나노튜브 복합체를, 음극 소재로 인화 처리한 활성탄을 사용했다.  

연구팀은 실제 생체 적용 가능성을 평가하기 위해 양극과 음극 두 전극을 셀룰로오스(섬유소) 기반 분리막으로 고정해 실험용 쥐의 표피 내에 삽입한 뒤 봉합했다. 그 결과 양극과 음극 모두 활성탄보다 독성이 절반 이하로 낮아졌고, 쥐의 체액으로 안정적으로 전지가 충·방전된다는 사실이 확인됐다. 수명도 이전보다 높았다. 

연구팀 관계자는 "이번 개발된 생체 삽입형 전지는 전지 교체를 위해 이뤄졌던 수술의 번거로움을 줄이고 반영구적으로 사용과 안정적인 전원 공급도 가능하다"며 "신개념 나노 의료기기 개발 및 보급화를 가능하게 할 수 있는 원천 기술이 될 것"이라고 말했다.