본문 바로가기 사이드메뉴 바로가기 주메뉴 바로가기

주메뉴영역

주메뉴영역

혁신으로 세상을 바꾸는 융복합 대학, DIGIST
Innovative University Changing the World through Convergence
이 페이지를 SNS로 퍼가기

People

피부에 ‘착’ 전자 피부로 실시간 건강 진단

  • 조회. 170
  • 등록일. 2020.10.06
  • 작성자. 홍보팀

까만 마이크로칩이 콕콕 박혀 있는 실리콘 패치를 팔목에 갖다 대자 곧바로 휴대폰 애플리케이션(앱) 화면에 기자의 심전도가 나타났다. 끈적이는 패치를 붙였다 떼는 건 파스를 붙였다 떼는 일보다도 간단했다. 8월 26일 대구경북과학기술원(DGIST) 생체집적전자연구실에서 만난 장경인 로봇공학전공 교수는 “환자가 스스로 건강을 진단할 수 있는 생체신호 측정용 전자 피부를 개발하고 있다”고 설명했다.

 

발열 상태, 앱으로 실시간 확인
신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 여파로 건강에 대한 관심이 높아지면서 전자 피부 기술이 다시 한번 각광을 받고 있다. 전자 피부는 실제 피부처럼 온도, 압력, 습도 등의 신호를 받아들이고 증폭하는 부착형 전자소자다. 기존에 개발된 대부분의 전자 피부는 생체 신호를 감지한 뒤, 센서를 떼어 외부 분석 장치에 연결해야만 정보를 취합할 수 있었다. 장 교수팀은 여기에 무선전력전송 아이디어를 더했다. 몸에 부착된 전자 피부가 스마트폰이나 사물인터넷(IoT) 장치와 정보를 주고받을 수 있도록 만들었다. 보통의 전자 피부가 유선 이어폰이라면, 장 교수팀이 개발한 전자 피부는 무선 이어폰인 셈이다. 실제로 스마트폰만 켜면 전자 피부로부터 체온과 심장 박동 수, 칼로리 소모량 등의 정보가 실시간으로 전송된다.
전자 피부는 말랑말랑한 실리콘 재질이다. 장 교수는 “수소결합으로 단단히 연결돼 당기는 힘(장력)에 강한 콜라겐 구조에서 영감을 얻어, 실제 피부처럼 유연하면서도 적당히 끈적거려 쉽게 붙였다. 뗄 수 있는 실리콘 전자 피부를 제작했다”고 설명했다.
실리콘 전자 피부에 대한 아이디어는 박사후연구원으로 일하던 시절 지도교수인 존 로저스 미국 일리노이대 재료과학 및 공학과 교수와 함께 발전시켰다. 당시 공동연구로 개발한 실리콘 전자 피부는 국제학술지 ‘네이처 커뮤니케이션스’ 2015년 3월 18일자에 소개됐다.
doi:10/1038/ncomms7566
현재 장 교수팀이 개발 중인 전자 피부에는 가속도 센서, 심전도 센서, 온도 센서가 달려있다. 여기에 열이나 화학성분을 감지하는 센서를 추가하면 당뇨나 불면증, 간질 등 다양한 질병을 진단하는 용도로도 활용할 수 있다. 앞으로 운동선수가 자신의 체력을 측정하거나, 군대에서 군인의 전투력을 파악하는 데에도 적용될 수 있다.
장 교수는 “기술이 더욱 발전하면 전자 피부를 치료기법으로도 활용할 수 있다”며 “전자 피부가 실시간으로 체온을 감지해 38°C가 넘었을 때 전자 피부 안에 탑재된 해열제가 나오게 하는 식의 치료가 가능할 것 이라고 말했다. 현재 장 교수팀은 전자 피부가 당뇨병 등의 질환을 실시간으로 진단할 수 있는지 여부를 확인하기 위해 한국뇌연구원, 한국생명공학연구원과 함께 영장류를 대상으로 전임상 실험을 진행하고 있다.

 

 
스마트 목줄로 반려견 돌본다

전자 피부 기술은 반려동물에게도 적용할 수 있다. 실제로 장 교수팀은 2020년 유연하게 구부러지는 손톱 크기의 무선 센서를 반려동물 목줄에 장착해 반려동물의 체온, 수면 질, 스트레스 지수 등의 건강 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 기술을 개발했다. 장 교수가 DGIST 대학원생들과 진행했던 연구를 기반으로 설립한 ‘엔사이드’에서 대기업과 연계해 본격적인 제품 상용화 작업을 하고 있다. 내년 출시가 목표다.

반려동물의 건강 상태는 스마트폰 또는 주변 사물인터넷 장치로 전송된다. 반려동물과 사람이 떨어져 있어도 반려동물의 체온이 올라가면 에어컨을 켜는 등의 관리가 가능한 셈이다. 이 같은 세부적인 아이디어는 14년 넘게 반려견을 키운 장 교수의 개인적인 경험에서 비롯됐다.
이 연구는 올해 1월 미국 라스베이거스에서 열린 국제전자제품박람회(CES) 2020에 초청받기도 했다. 장 교수는 “형태가 실제 반려견의 목줄과 거의 똑같다는 점이 높은 평가를 받았다”며 기술을 구매하고자 하는 사람들이 140명가량 연결될 정도로 반응이 좋았다“고 말했다.
실시간으로 체온을 측정하는 기술은 앞으로 장기전이 될지 모르는 코로나19 극복에도 쓰일 수 있다. 장 교수는 “전자 피부로 건강 상태를 수시로 체크해 질병이 발생하기 전에 먼저 알아낼 수 있는 예방의학 목적의 제품도 개발하고 싶다”고 밝혔다.

콘텐츠 담당 담당부서  :   홍보팀 ㅣ 053-785-1135