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기계공학과 이우진 학부연구생, ‘2026 한국센서학회 추계학술대회’ 우수 발표 논문상 수상 새글
작성자기획과 조회수41 등록일2026-09-22
사진설명: 국립한밭대학교 기계공학과 이우진 학부연구생(왼쪽), 하지환 교수
- 상처치료, 보호 및 모니터링을 위한 다기능 전기방사 섬유 기반 유연 마이크로니들 상처 관리 플랫폼 설계 우수성 인정
□ 우리 대학 기계공학과 이우진 학부연구생(지도교수 하지환)이 지난 16일부터 18일까지 여수 디오션리조트에서 열린 ‘2026 한국센서학회 추계학술대회'에서 우수 발표 논문상을 수상했다고 밝혔다.
○ 한국센서학회는 센서 관련 학술 및 기술 발전과 산업 진흥을 위해 설립된 국내 대표 센서 전문 학술단체로, 매년 춘․추계 학술대회를 개최하여 센서 기술 전반의 우수한 연구 성과와 최신 기술 동향을 공유하고 있다.
□ 이우진 학부연구생은 이번 학회에서 ‘상처치료, 보호 및 모니터링을 위한 다기능 전기방사 섬유 기반 유연 마이크로니들(Multifunctional Electrospun Fiber–based Flexible Microneedles for Wound Therapy, Protection, and Monitoring)'을 주제로 한 연구 성과를 발표했다.
○ 본 연구는 코어-쉘 나노섬유 기반의 유연 마이크로니들 구조를 이용하여 온도 반응형 약물 방출과 항균․항염 기능, pH 기반 색 변화 모니터링을 하나의 플랫폼에 통합한 다기능성 상처 관리 기술을 제안했다.
○ 기존의 마이크로니들 기반 치료는 주로 약물 전달 및 용해 거동 제어에 초점이 맞춰져 있어, 변화하는 상처 환경에 대응한 약물 방출 조절과 실시간 모니터링을 동시에 구현하는 데 한계가 있다.
○ 연구팀은 이를 해결하기 위해, 온도에 반응해 약물 방출을 조절하고자 pNIPAM(Poly(N-isopropylacrylamide))을 코어로 적용하고, 항균․항염 기능 및 pH 변화에 따른 비색 모니터링을 위해 커큐민-열가소성 폴리우레탄(C-TPU)을 쉘 소재로 구성한 코어-쉘 나노섬유를 제작한 후, 이를 마이크로니들 구조에 적용하여 상처 부위에 직접 적용할 수 있도록 설계했다.
□ 실험 결과, pNIPAM/gelatin 기반 중심(코어)에 EDC/NHS 가교 반응을 적용하여 수중 안정성을 확보하고, pNIPAM의 하한임계용액온도(LCST)를 기준으로 온도 변화에 따른 팽윤․수축 거동을 확인했다.
○ 또한, C-TPU를 껍질(쉘)로 구성하고 산소 플라즈마 처리를 적용하여 표면 젖음성과 pH 감응성을 조절했다.
○ 제작된 C-TPU 섬유는 pH 8-10의 염기성 환경에서 뚜렷한 색 변화가 나타났으며, 이를 RGB 분석 및 CIE 1931 색공간 분석을 통해 정량적으로 확인했다.
□ 연구팀이 제안한 플랫폼은 코어-쉘 나노섬유를 3차원 마이크로니들 구조에 균일하게 적층하여, 상처 부위에 직접 적용할 수 있도록 설계됐다.
○ pNIPAM 코어는 온도 변화에 따른 팽윤 및 수축 거동을 기반으로 약물 방출을 조절하며, C-TPU 쉘은 항균․항염 기능과 함께 상처 환경의 pH 변화를 색 변화로 나타내는 역할을 한다.
○ 특히 염기성 환경에서 커큐민의 화학구조가 변화하면서 섬유의 색상이 달라지므로, 별도의 센서 없이도 상처 환경 변화를 육안으로 확인할 수 있다.
○ 이를 통해 치료와 보호 기능뿐만 아니라 상처 상태의 시각적 모니터링까지 하나의 마이크로니들 플랫폼에서 구현할 수 있음을 제시했다.
□ 국립한밭대 기계공학과 하지환 지도교수는 “이번 연구로 일상에서 오랜 시간 착용이 가능하고, 사용자의 체온에 따른 수축 팽윤 거동에 의한 정량 약물 방출이 가능한 미래지향형 약물전달 플랫폼 개발에 기여할 수 있을 것으로 기대된다”고 밝혔다.