근육에 쌓인 피로도 알려주는 옷 나왔다

한국과 미국 국제연구팀이 생체전기를 이용해 근육 활동을 추적하는 옷을 개발했다. 게티이미지뱅크

생체전기를 이용해 근육의 상태를 감지하는 옷이 개발됐다. 근육의 피로와 회복 정도를 알아보거나 신경근질환과 같은 질병을 조기에 진단하는 데 유용할 것으로 기대된다.

화난 장 미국 유타대 화학공학과 교수 연구팀은 생체전기 센서를 활용해 근육 수축과 같은 전기 신호를 측정할 수 있는 옷을 개발했다고 국제학술지 '미국 물리학회(APL) 머터리얼즈'에 29일 공개했다. 이소희 경상국립대 의류학과 교수팀도 연구에 참여했다.

생체전기는 생물이 생체에서 만들어내는 미세한 전기를 말한다. 심장이 인체에서 가장 강한 전기 신호를 발생시키고 이 외에 뇌나 근육 조직에서도 생체전기가 발생한다. 피부 표면에서 생체 전기 감지가 가능하다. 이런 생체전기 신호를 활용해 심전도와 뇌전도를 측정하고 건강을 살피기도 한다.

옷에 부착되는 생체전기 센서의 모습을 나타났다. AIP 머터리얼즈 제공

연구팀은 이런 생체전기를 측정하는 센서를 옷 속에 넣었다. 생체전기를 측정하는 센서로 사용되는 은을 옷 직물에 엮었다. 은은 전도성이 있어 생체전기를 감지하는 데 좋은 원료이긴 하나 독성이 있어 장기간 노출되면 피부 자극을 유발할 수 있다. 연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 은 위에 금 나노입자 층을 증착했다. 금이 은 입자를 캡슐화해 피부에 닿지 않도록 했다는 게 연구팀의 설명이다.

연구팀이 개발한 옷은 근육이 수축할 때 생성되는 '근전도(EMG)' 신호를 측정할 수 있다. 근전도를 통해 중증근무력증과 같은 신경과 근육 사이 기능 이상을 진단하거나 근육에 쌓인 피로나 회복 정도를 파악할 수 있다. 연구팀은 "옷에 쓰인 금와 은의 양이 미량이라 옷의 가격도 높지 않다"며 "여러 번 세척을 해도 근전도 신호 측정 성능에는 이상이 없었다"고 설명했다.

장 교수는 "생체전기 센서를 직물에 엮는 방법은 웨어러블 장치에도 적용가능 할 것"이라며 "높은 성능과 함께 편의성과 생체적합성을 보장한다"고 말했다. 
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]