[라이프 트렌드&] 실시간 심혈관 정보 측정하는 3차원 고감도 전자피부용 압력센서 개발

경희대학교 박윤석 교수 연구팀, 연구결과 학술지 ‘npj Flexible Electronics’에 게재

유선 심혈관 정보 측정 장치와 경희대 박윤석 교수 연구팀이 개발한 무선 소자의 측정 성능 비교 그림. 아래 사진은 온도 및 외부 자극에 독립적으로 작동하는 초감도 피부 부착형 센서. [사진 경희대]

경희대학교 정보전자신소재공학과 박윤석 교수 연구팀이 실시간으로 심혈관 정보를 측정하는 3차원 고감도 전자피부용 압력센서를 개발했다. 개발한 압력센서는 일상생활 속 착용자의 혈압, 심박수를 안정적으로 측정할 수 있다. 연구결과는 전자공학 분야 저명 학술지 ‘npj Flexible Electronics’에 게재됐다.

심혈관 질환은 인류 건강을 위협하는 주요 원인으로 꼽힌다. 심혈관 질환 예방과 조기 발견을 위해서는 실시간으로 혈압이나 심박수 등을 모니터링할 시스템이 필요하다. 기존 모니터링 시스템은 유선 시스템이라 공간 제약이 심하고, 병원에서만 사용할 수 있어 일상생활 중 접근성이 떨어졌다. 이러한 한계를 극복하기 위해 심혈관 정보를 측정하는 다양한 무선 압력센서가 개발되고 있지만, 측정값이 주변 온도 및 환경 변화에 영향을 받아 정확성에 한계가 있다.

박윤석 교수 연구팀은 온도, 전기장, 충격 등 주변 환경의 변화에도 안정적으로 신호를 측정하는 무선 압력측정 시스템을 개발했다. 실험 결과 이 시스템은 일상생활 중 환자의 심혈관 정보를 오류 없이 안정적으로 측정했다.

시스템에 기초해 피부에 가해지는 압력을 실시간으로 측정하는 심혈관 측정 장비도 개발됐다. 박 교수는 “심혈관 정보를 정확하게 측정할 수 있는 스마트 헬스케어 장비의 상용화를 앞당길 계기가 될 것”이라고 설명했다.

이번 연구는 소프트 일렉트로닉스 분야의 선도 그룹인 미국의 노스웨스턴대학교 존 로저스(John Rogers) 교수 연구팀, KAIST 전기 및 전자공학부 권경하 교수 연구팀과의 협업으로 진행됐다.

박 교수 연구팀은 3차원 미세구조, 유연 소자 제작 및 생체 신호, 환경 감지 소자 개발 등을 연구하고 있다. 로저스 교수 연구팀과는 연구 분야에서 꾸준히 교류하고 있다.

연구팀은 심혈관 정보 측정뿐 아니라 다양한 생체 신호를 측정해 스마트 헬스케어 모니터링이 가능한 통합 센서 개발에 나설 계획이다. 이번 연구 결과는 경희대 미래선도 선진연구자 지원 사업의 지원을 받아 진행됐다.

박지원 중앙일보M&P 기자 park.jiwon5@joongang.co.kr