이석원 기자
전 세계 수백만 명에 이르는 사람들이 체내에 매립하는 제세동기를 이용한다. 문제는 배터리다. 배터리를 5∼10년마다 교체해야 하는 것. 이렇게 하려면 수술이 필요하다. 장비 교체에도 고액이 들어가는 데다 합병증이나 감염 위험도 있다.
미국국립보건원 지원을 받은 다트머스대학 연구팀은 배터리 교체를 없애기 위해 본인의 심장 박동을 이용한 자가 발전 장치로 다양한 체내 장치에 충전 가능한 기술을 개발했다. 심장 박동기는 심장 내에 리드선을 삽입해 심장 신호를 감지하거나 펄스 신호로 보낸다. 이 기술은 도선부에 심장 박동이 지닌 운동 에너지를 전기로 변환하는 장치를 설치하고 지속적으로 충전할 수 있는 역할을 겸하게 한다. 다시 말해 새로운 개발 장치를 통째로 교체하는 게 아니라 이미 심어진 장비를 이용해 환자 부담과 비용을 줄일 수 있는 것도 장점이라고 할 수 있다.
이 기술은 발전에는 폴리플루오린화비닐리덴(PVDF)에 의한 고분자 압전 필름을 채용한다. 이를 기존 심장 박동기 등에 추가하면 작은 고동조차 효율적으로 전기로 변환하는 구조를 갖추게 된다. 또 같은 모듈을 생체 센서로 이용해 환자 신체 데이터를 실시간으로 수집할 수 있을 가능성도 검토되고 있다고 한다.
연구팀은 이 발명이 생체에 적합한 가볍고 유연하면서도 얇은 게 필수였다면서 이 장치는 현재 심장 박동기 구조에 맞을 뿐 아니라 미래의 다기능성에도 대응할 수 있는 확장성을 갖추고 있다고 설명하고 있다. 지금까지 연구 개발에 3년 가량 전임상 과정을 거쳤고 앞으로 규제 당국 승인을 얻으려면 5년은 더 필요할 전망이다. 미래에는 수술 부담을 줄이고 실시간 체내 모니터로 건강 관리를 쉽게 할 수 있는 가능성을 기대할 수 있을 것으로 보인다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
정용환 기자
