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이웃집과학자

반창고처럼 붙여 실시간 몸 체크

By 이웃집과학자

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반창고처럼 붙여 신체를 실시간 체크하는 센서

출처AdobeStock

DGIST 정보통신융합전공 권혁준 교수는 성균관대학교 김선국 교수 연구팀과 함께 24시간 실시간으로 생체 신호와 특정 움직임을 모니터링 할 수 있는 '피부 부착 패치형 건강 진단 센서 시스템'을 개발했습니다. 본 연구는 전기전자 분야 세계적 학술지인 <IEEE(Transaction on Industrial Electronics )>에 게재됐습니다. 센서를 반창고 붙이듯 간단하게 피부에 부착해 건강 정보를 수집할 수 있어 향후 다양한 분야에서의 활용이 기대됩니다.  


구불구불 기어가는 뱀ㆍ거미줄 구조에 착안

다양한 웨어러블 헬스케어 소자 연구가 진행중입니다. 하지만 인간의 다양한 움직임과 땀 같은 분비물처럼 신체의 생체정보를 수집하는 데에는 많은 장애물이 존재합니다. 따라서 관련 상품 개발에 어려움이 있어왔는데요. 

이에 권혁준 교수 연구팀은 격렬한 운동이나 긴박한 응급 상황처럼 다양한 상황 속에서도 안정적인 생체 정보 수집을 가능하게 할 센서 개발에 집중했습니다. 그 결과 일상생활에서 볼 수 있는 다양한 구조를 레이저로 정밀하게 제작, 신체 정보를 수집하는 센서의 안정성을 높이는데 성공했습니다. 

복합적 자연 모사 구조가 적용된 스마트 웨어러블 실시간 진단 센서.

출처DGIST

연구팀은 구불구불 기어가는 뱀의 형상과 거미줄 구조에 착안해 큰 신체 움직임에도 센서가 손상없이 작동할 수 있는 안정적인 구조를 구현했는데요. 더 나아가 지그재그 모양의 종이 공예 구조를 응용해 센서가 수직 방향으로 갖는 신축성을 크게 향상시켰습니다. 이에 인체의 격렬한 움직임에도 견딜 수 있게 했습니다. 

잘 붙고, 스마트폰과 연결도 가능

또한 이번에 개발된 패치형 센서는 생체 친화적 방수재질로 제작돼 피부에 잘 부착되지 않아 정확한 정보를 얻기 힘든 문제를 개선했는데요. 추가적으로 블루투스와 스마트폰과 연결이 가능해 신체정보를 24시간 클라우드 서버에 저장할 수도 있습니다. 

이는 지속적인 관리가 필수적인 영유아와 독거노인, 위험한 환경에 노출되는 군인, 소방관 등 다양한 응급상황에 신속한 대처가 가능하도록 해 줄 것으로 기대됩니다.


복합적 자연 모사 구조가 적용된 센서 플랫폼의 피부 환경에서의 안정성.

출처DGIST

권혁준 교수는 "이번 센서 개발에 있어 격렬한 신체 움직임에도 견딜 수 있는 구조적인 안정성과 피부 밀찰력을 함께 확보하는게 관건이었다"며 "반창고 붙이듯 붙이기만 하면 다양한 인체정보를 수집할 수 있어 매우 유용하다"고 전했습니다. 덧붙여 "향후 가축과 같은 동물들의 질병 관찰과 모니터링에도 적용 가능할 것으로 기대된다"고 말했습니다. 

##참고자료##

  • Lee, Sungho, et al. "All-day Mobile Healthcare Monitoring System Based on Heterogeneous Stretchable Sensors for Medical Emergency." IEEE Transactions on Industrial Electronics (2019). 


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