최근 Electrocorticography (ECoG), Deep Brain Stimulation (DBS) 등 다양한 종류의 신경 전극에서 Graphene을 이용한 연구들이 활발하게 이루어지고 있다. 이는 그래핀의 전도성, 투명성 등의 특성이 바이오 전극에 사용하기에 적합하며, 특히 신경 전극에서 이러한 강점이 크게 드러나기 때문이다.
본 연구에서는 이러한 기존 연구들을 토대로 신경 전극을 크게 Pad, Trace, Channel 세 부분으로 나누어 Metal로만 제작된 소자와 그래핀이 Trace 혹은 Channel 로 사용된 소자를 제작하여 Electrochemical Impedance Spectroscopy (EIS), Cyclic Voltammetry (CV) 등을 통해 charge capacitance, charge transfer resistance, warburg impedance 등 다양한 특성을 분석하였고, 실제로 해당 전극 소자로 EMG를 측정하여 상용 EMG 전극과의 성능 비교를 진행하였다. 이를 통해 Graphene의 역할에 따라 소자의 특성이 매우 크게 변화하는 것을 관측하였다.
본 논문에서는 생체 적합한 신경 전극을 제작하기 위하여 유연성, 투명성, 내화학성, 생체 적합성을 모두 가지는 Parylene C, Cyclic Olefin Polymer (COP)를 substrate 및 incapsulation 층으로 사용하는 Metal-only, Graphene Channel, Graphene/metal hybrid 세 가지 소자의 제작 방법과 측정 방법 및 측정 결과를 통한 소자의 분석내용을 기술하고자 한다.