센서가 있는 알약을 복용한다고 상상해보라. 그 센서는 몸 안의 상태를 측정하고 무선으로 당신의 의사에게 정보를 전송하거나, 장내 미생물 균의 변화를 감지하고 그에 맞게 작용한다. 먹을 수 있는 의약 기기는 위와 같은 많은 것들을 보장하고 더 많은 것들을 해낼 수 있을 것이다. 하지만 여기에 큰 과제가 하나 있다. 우리 몸속에서 안전하고 지속적으로 동력을 생산해내는 일이다.

“수년간 사람들이 마음속으로 바라던 그날이 왔다. 우리는 먹을 수 있는 전기 기기로 진단하거나 질병을 치료할 수 있게 되었다.” 그런데 재료 물리학자 크리스토퍼 베팅거는 다음을 말한다. “당신이 매일 이 장치를 먹기 원한다면 유독성 문제에 대해 생각 할 필요가 있다. 그때 우리는 라디오색(RadioShack) 사례에서 발견한 유독한 물질들을 생물학으로부터 비롯된 안전한 재료로 대체할 수 있는 지에 대해서 생각해보아야 한다.”

베팅거와 카네기 멜론 대학에 있는 그의 팀은 목표를 향한 큰 발걸음을 내딛었다. 그들은 멜라닌으로 작동하는 배터리를 발명했다. 멜라닌은 자연적으로 우리 피부나 머리카락 그리고 눈에 있는 색소이다. 멜라닌은 우리 몸을 유해산소로부터 보호하는 것뿐만 아니라 금속성 이온들과 결합했다 풀었다하는 화학 과정의 중요한 배터리의 기능을 한다.

그 팀은 멜라닌과 산화망간, 구리, 철분과 같은 다른 생체재료로 배터리를 만들었다. 그들은 멜라닌 배터리는 5 밀리와트로 18시간동안 사용할 수 있다는 것을 알아냈다.

“이 배터리는 체내에서 20시간 내에 소화되고 분해되는데, 이 것이 가장 이상적이다.”라고 베팅거가 말했다. “ 비록 미미한 작용이라 할지라도 그것이 당신이 필요한 전부이다.”

알약 배터리는 새로운 것이 아니다. 하지만 이전의 배터리들은 친환경적(생분해성)이지 않았음으로 몸 밖으로 배출되도록 만들어졌었다. 만약 그러한 것을 자주 사용한다면 배터리가 인체에 해가 될 것이다.

카네기 멜론 팀은 현재 팩틴과 같은 생분해성 물질로부터 배터리를 만드는 것에 대한 실험을 하고있다. 다음 단계는 안전하고 소화하기 쉬운 배터리 포장개발을 포함한다.



번역: 김수진 선임연구원
편집: 김수진 선임연구원