반창고처럼 붙여 스마트폰에 건강정보 전송하는 전자피부 개발
DGIST 장경인 교수 연구팀…생체신호 수집·저장·분석·무선통신 가능
(대구=연합뉴스) 이재혁 기자 = DGIST 연구팀이 생체신호를 수집, 분석해 휴대전화로 전송하는 반창고 형태 전자피부를 개발했다.
사용자는 언제 어디서든 피부에 붙여 건강을 진단하고 치료에 활용할 수 있을 전망이다.
DGIST는 로봇공학전공 장경인 교수 연구팀이 미국 일리노이대 존 로저스 교수 연구팀과 공동연구로 식물 넝쿨 구조를 모방한 전도선을 활용해 무선통신 기반 전자피부를 개발했다고 10일 밝혔다.
웨어러블 컴퓨터 분야 산업이 미래 성장동력으로 부상하고 있지만 대부분 웨어러블 컴퓨터 기술은 의료시스템 형태가 아닌 단일 센서 형태로 개발하고 있다.
단일 센서를 활용한 건강정보 수집·분석은 별도 장비를 갖춘 병원이나 연구실에서만 할 수 있다. 자유롭게 활동하는 사용자 생체정보를 정밀하고 연대기적으로 분석·치료하기에는 불가능하다는 것이 한계로 지적받는다.
장 교수 연구팀이 개발한 전자피부는 생체신호 수집에서 저장, 분석, 외부 기기와 무선통신까지 가능하다.
중앙처리장치(CPU), 메모리, 센서, 안테나 등을 포함한 상용 집적회로소자와 자체 고안한 스프링 구조 고신축성 전도선, 초연성 재질 신소재를 활용했다.
상용 집적회로소자를 전자피부에 활용하려는 시도는 많았으나, 재질이 딱딱한 집적회로소자를 전자피부에 활용하려면 각각 소자를 전기적으로 잇는 신축성이 높은 전도선이 필요해 아직 구현하지 못했다.
연구팀은 금속과 폴리머 복합재료로 식물 넝쿨 주조를 기하학적으로 모사한 초신축성 전도선을 고안해 집적회로소자를 내장한 고신축성 전자피부를 구현하는 데 성공했다.
얇고 부드러우면서 별도 접착제가 없어도 사용자가 원하는 부위에 반창고처럼 직접 부착할 수 있다. 독립된 컴퓨터처럼 작동하기 때문에 생체신호 수집, 분석, 저장이 가능하고 무선통신으로 휴대전화 애플리케이션에 전송해 건강정보를 진단할 수 있다.
연구팀은 사람 가슴에 전자피부를 부착해 심전도 가슴 움직임 등 생체신호를 수집하고, 전자피부에 내장한 초소형 컴퓨팅 시스템으로 심박 수, 호흡 수 등 건강정보를 분석해 무선안테나로 연구팀이 직접 코딩한 휴대전화 어플리케이션에 전송하는 실험을 마쳤다.
장 교수는 "무선통신 기반 전자피부는 빅데이터와 인공지능을 활용해 언제 어디서나 건강정보를 수집, 저장, 분석하는 의료시스템으로 발전시킬 수 있다"며 "도서 산간이나 의료사각지대에 있는 환자 원격 진료·치료 서비스에 활용하기를 기대한다"고 말했다.
연구 결과는 국제학술지 네이처 자매지인 '네이처 커뮤니케이션즈' 6월 21일 자 온라인판에 실렸다. 한국연구재단 신진연구자지원사업으로 연구를 수행했다.
yij@yna.co.kr
(끝)
<저작권자(c) 연합뉴스, 무단 전재-재배포 금지>