[기계신문] DGIST 정보통신융합전공 권혁준 교수팀과 성균관대 김선국 교수 연구팀이 24시간 실시간으로 생체 신호와 특정 움직임을 모니터링할 수 있는 ‘피부 부착 패치형 건강 진단 센서 시스템’을 개발했다.
센서를 반창고 붙이듯 간단하게 피부에 부착해 건강 정보를 수집할 수 있어 향후 다양한 분야에서의 활용이 기대된다.
사람의 인공피부 및 착용형 전자 센서 기술들은 신체 건강 정보들을 개인 스마트폰으로 전달할 수 있게 되면서 큰 관심을 끌고 있다. 하지만 소자의 구조와 특성, 전자 재료 등의 발전에도 불구하고 일상생활 속의 다양한 움직임, 생체 분비물 등으로 인해 안정적으로 하루종일 사람 피부의 생체 신호를 실시간으로 모니터링 하는 것은 생각처럼 쉽지 않다.
이에 따라 권혁준 교수팀은 격렬한 운동이나 긴박한 응급 상황처럼 다양한 상황 속에서도 안정적인 생체 정보 수집을 가능케 하는 센서 개발에 집중했다.
그 결과, 일상생활에서 볼 수 있는 다양한 구조를 레이저로 정밀하게 제작, 신체 정보를 수집하는 센서의 안정성을 높이는데 성공했다. 연구팀은 구불구불 기어가는 뱀의 형상과 거미줄 구조에 착안해 큰 신체 움직임에도 센서가 손상 없이 작동할 수 있는 안정적인 구조를 구현했다.
아울러 지그재그 모양의 종이 공예 구조를 응용해 센서가 수직 방향으로 갖는 신축성을 크게 향상시켜 인체의 격렬한 움직임에도 견딜 수 있도록 했다.
또한 이번에 개발된 패치형 센서는 생체 친화적인 방수 재질로 제작돼 피부에 잘 부착되지 않아 정확한 정보를 얻기 힘든 문제점을 개선했다. 추가적으로 블루투스로 스마트폰과 연결이 가능해, 신체정보를 24시간 클라우드서버에 저장할 수도 있다.
이는 지속적인 관리가 필수적인 영유아와 독거노인, 위험한 환경에 노출되는 군인, 소방관 등 다양한 응급상황에 신속한 대처가 가능하도록 해 줄 것으로 기대된다.
권혁준 교수는 “이번 센서 개발에 있어서 격렬한 신체 움직임에도 견딜 수 있는 구조적인 안정성과 피부 밀착력을 함께 확보하는 것이 관건이었다”면서 “반창고 붙이듯 붙이기만 하면 다양한 인체정보를 수집할 수 있어 매우 유용하며, 향후 가축과 같은 동물들의 질병 관찰과 모니터링에도 적용 가능할 것으로 기대된다”고 밝혔다.
이번 연구 결과는 전기전자 분야 국제 학술지 IEEE(Transaction on Industrial Electronics) 온라인판에 11월 6일(수) 게재됐다.
기계신문, 기계산업 뉴스채널