[테크 트렌드] 침 속의 박테리아로 배터리를 작동한다?

미국 빙엄턴대 최석현 교수팀은 오지에서 POC 진단, 즉 간편하게 사람을 진단하는 데 사용되는 바이오센서가 작동하도록 하는 자가 전력원 개발에 주력해왔다.

POC 진단은 적은 양의 시료로 전문 의료인력 도움 없이도 그 자리에서 빨리 검사하는 것으로 전염병이 번지는 것을 막는 골든타임을 확보하는 데 좋은 해결책으로 꼽힌다. 적은 돈으로도 당뇨병, 심혈관 질환 등 만성 질환자를 상시 관리할 수 있어 고령화 시대의 국가적 과제인 의료비 줄이기에 큰 보탬이 될 수 있다.

최 교수팀은 이 전력원으로 고성능 박테리아 구동 배터리를 개발하는 데 성공했다. 이 배터리는 종이에 은질산염을 발라 음극을 만들고, 전도성 폴리머를 발라 양극을 구성했는데 음극과 양극을 겹치게 한 뒤 박테리아가 가득한 침을 떨어뜨리면 미생물세포가 호흡을 하면서 전기가 발생한다. 수십 마이크로와트(㎼)의 전력 생산이 가능해 POC 진단용으로 상용화할 수 있는 수준이다.

진단 키트는 한 번 사용하고 폐기하는 일회용이므로 굳이 비싼 배터리를 사용할 이유가 없다. 이 배터리는 저렴한 종이 기반의 차세대 일회용 POC 진단 플랫폼으로도 활용할 수 있다. 현재는 LED 하나에 전력을 공급할 수 있는 수준까지 확보됐고, 에너지 밀도를 높이면 더 많은 기기에 전력 공급이 가능하다. POC 진단 관련 시장은 한 해 평균 8.4% 커져 2020년엔 약 300억달러로 전체 체외진단 분야의 17%를 차지할 전망이다.

김성훈 < IGM 세계경영연구원 교수 >