작성일 : 18-04-05 13:35
한승용 아주대 교수와 김정현 광운대 교수 공동 연구팀 , 배터리 필요 없는 초박형 피부 센서 개발
 글쓴이 : happy
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배터리 필요 없는 초박형 피부 센서 개발

2018년 04월 05일 04:00
한승용 교수팀이 개발한 센서를 전신에 장착한 모습(A)과 센서의 구조(B) 및 분해도(C). -Science Translational Medicine
한승용 교수팀이 개발한 센서를 전신에 장착한 모습(A)과 센서의 구조(B) 및 분해도(C). -Science Translational Medicine

국내 연구진이 배터리 없이 무선 통신으로 구동 가능한 초소형 피부 센서를 개발했다. 스마트폰 안테나에서 전자기파를 받아 전력으로 사용하기 때문에 스마트폰만 있으면 언제 어디서나 생체 정보를 확인할 수 있다. 

 

한승용 아주대 기계공학과 교수와 김정현 광운대 전자융합공학과 공동 연구팀은 인체 전반의 체온과 압력을 측정할 수 있는 피부 센서를 개발했다. 이 센서는 배터리가 필요 없고, 무선 통신 기술을 활용해 기존 피부 센서보다 작고 얇다.

 

이 센서는 두께가 머리카락 5가닥을 합친 500㎛(마이크로미터)도 안 돼 피부에 붙이고 있어도 이물감이 없다. 따라서 피부에 강하게 접착할 수 있어 생체 정보를 더욱 정확하게 측정할 수 있다. 

 

또 구동에 필요한 전력을 안테나 전자기파에서 얻을 수 있을 정도로 전력 소모가 적다. 즉 사용자가 스마트폰을 갖고 있으면 센서는 스마트폰 안테나에서 발생하는 전자기파를 받아 구동된다. 측정한 생체 정보는 무선 통신으로 보내져 스마트폰으로 실시간 확인할 수 있다. 

 

연구팀은 미국 노스웨스턴대학 정형외과센터 등과 협업, 이 피부 센서를 장애인, 노인을 비롯한 환자를 대상으로 한 임상실험에도 적용했다. 수면 중 체온 변화, 압력으로 인해 발생하는 피부 궤양, 의족 및 의수 내부의 환경 변화 등을 측정 및 관찰하는 데 활용됐다.

 

피부 센서와 대면적 안테나 이용해 만든 생체 지도. 인체 전면의 체온을 한눈에 볼 수 있다. -아주대 제공
피부 센서와 대면적 안테나 이용해 만든 생체 지도. 인체 전면의 체온을 한눈에 볼 수 있다. -아주대 제공

 

이 과정에서 연구팀은 대면적 안테나를 이용해 수십 개에서 수백 개의 센서 신호를 동시에 인식할 수 있는 시스템을 만들었다. 안테나를 침대에 설치하고 수면 중 나타나는 전신 체온 변화를 측정해 생체 신호 지도를 그려내는 데 성공했다. 

 

한승용 교수 “스마트 헬스 케어 분야 기술력을 한 단계 끌어올릴 수 있는 원천 기술 확보의 기반이 되었다는 점에서 의미 있는 성과”라며 “의료계를 넘어 다양한 공학 기반 센서로도 응용될 것으로 기대한다”고 말했다.

 

위 연구 성과는 과학 및 의학 분야 학술지인 사이언스 중개 의학(Science Translational Medicine) 4월 4일자 온라인판에 게재됐다.

  • 이혜림 기자 pungnibi@donga.com