KAIST, 혈압 측정 고민감 웨어러블 압전 센서 개발

우리 연구진이 고민감 웨어러블 유연 압전 센서를 활용해 정확한 혈압 측정을 가능케 하는 기술을 개발했다. 이를 웨어러블 워치 형태로도 구현했다.

한국과학기술원(KAIST·총장 이광형)은 이건재 신소재공학과 교수 연구팀이 한국표준과학연구원, 가톨릭의대와 함께 이 같은 성과를 냈다고 17일 밝혔다.

혈압은 전반적 건강과 잠재적인 뇌졸중, 심장마비 위험을 평가하는 주요 지표다. 혈압을 간편하게 연속 모니터링 할 수 있는 웨어러블 의료제품들이 큰 주목을 받고 있고, 최근 발광다이오드(LED)도 적용되고 있지만 광센서 정확도 한계로 의료기기 인증 기준에 부합하기는 어려웠다.

연구팀은 수 마이크로미터(㎛) 두께(머리카락 굵기의 100분의 1) 초고감도 무기물 압전 박막을 딱딱한 기판에서 고온 열처리 후 유연 기판에 전사해 혈압 센서를 제작했다. 피부에 밀착해 혈관의 미세한 맥박 파형에서 정확한 혈압을 측정하는 데 성공했다.

이번 연구로 개발한 유연 압전 혈압 센서와 웨어러블 워치 형태 시제품. 센서 신호를 블루투스 방식으로 데이터 전송할 수 있고, 연속적인 혈압 모니터링이 가능하다.

개발 혈압 센서는 가톨릭 병원에서 진행한 임상시험에서 수축기 혈압, 이완기 혈압에서 모두 자동전자혈압계 국제 인증 기준인 오차 ±5수은주밀리미터(㎜Hg) 이하, 표준편차 8㎜Hg 이하 기준을 만족했다. 또 웨어러블 워치에 혈압 센서를 탑재해 연속적인 혈압 모니터링도 가능하다.

이건재 교수는 “개발한 웨어러블 워치 형태 혈압 센서는 신뢰성과 내구성이 우수할 뿐만 아니라 정확하고, 연속으로 혈압을 측정할 수 있어 고혈압 환자들을 위한 헬스케어 시장에서 핵심 역할을 할 것”이라고 기대하면서 “현재 패치 형태 수면용 혈압 센서를 추가 개발한 후 창업을 통한 기술 사업화에 박차를 가하고자 한다”고 말했다.

한편 이번 연구는 웨어러블플랫폼 소재기술센터, 휴먼플러스 융합연구개발사업 및 바이오·의료 융합 측정 표준기술 개발 재원 지원을 받아 수행했다. 국제 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈' 온라인호 3월 24일자로 출판됐으며, 표지논문으로도 선정됐다.

김영준기자 kyj85@etnews.com