반창고 형태 소자로 심혈관 질환 진단한다

목이나 손목에 부착해 심혈관 상태를 감지할 수 있는 반창고 형태의 소자가 개발됐다.



고가의 삽입형 진단장비와 달리 불편함을 줄이고 비용도 낮춰 사전 심혈관 질환자 모니터링은 물론 생체의 물리적 신호를 이용한 다양한 기술에도 활용될 것으로 기대된다.



성균관대 화학공학부 방창현 교수와 미국 스탠퍼드대학 제난 바오(Zhenan Bao) 교수가 주도한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 기초연구사업(신진 연구) 등의 지원으로 수행됐으며 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)지 10월30일자 온라인 판(논문제목 : Highly Skin-Conformal Microhairy Sensor for Pulse Signal Amplification)에 게재됐다.



연구팀에 따르면 이 소자는 곤충의 더듬이나 소장의 융털 같은 미세 섬모구조를 모사한 것으로 고성능 음파측정 장비로만 잡아낼 수 있었던 미세맥파를 측정할 수 있다.



센서는 피부에 부착된 상태에서 노동맥과 경정맥을 모니터링하고 즉각적인 피드백을 제공할 수 있도록 고안됐으며 기존 혈압 측정기로 측정할 수 없는 미세한 목 부분의 경정맥파를 측정할 수 있어 더욱 주목된다.



핵심은 미세한 생체신호를 증폭하기 위해 미세한 힘을 감지하는 곤충의 더듬이나 음식물을 흡수하는 소장의 융털에서 볼 수 있는 미세 섬모구조를 센서용 소자에 도입한 것이다.

이러한 미세 섬모구조는 복잡한 굴곡이 있는 피부와의 접촉면적을 넓히는 데도 도움이 됐다는 설명이다.



연구팀은 인체의 맥박, 호흡 및 활동정보 등을 측정해 병리학적 진단 및 생체신호 기반으로 하는 웨어러블 소자 기술에 적용할 수 있을 것으로 전망했다.



방 교수는 “기존 스마트 웨어러블 소자를 경제적인 비용으로 비교적 간단한 형태로 제작해 위급한 심혈관 질환에 대응할 수 있으며 향후 맥파, 호흡 및 활동 등의 생체의 물리적인 신호를 이용하는 신개념 IT 기술, 감성 공학, 로봇 기술 등의 다양한 분야에도 활용될 수 있을 것”이라고 기대했다.