일주일 부착해도 피부 트러블 없는 웨어러블 센서 개발

조영호 KAIST 교수팀, 성능 획기적 개선 '다공성 헤어셀 구조' 맥파 센서 만들어

[아시아경제 김봉수 기자]한국 연구팀이 일주일 이상 착용해도 피부 트러블이 없고 성능은 훨씬 뛰어난 웨어러블 센서 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST)는 조영호 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 피부에서 발생하는 땀을 실시간으로 투과시키며 피부와의 접촉 면적을 획기적으로 개선한 다공성 헤어셀 구조의 맥파(심장 박동시 발생하는 파동) 센서를 개발했다고 17일 밝혔다.

기존 폴리머 기반 맥파 센서는 땀 투과도가 피부의 하루 평균 땀 발생량 (432g/m2) 보다 낮아 장기간 부착 시 접촉성 피부염, 가려움 등의 피부 문제를 일으키는 단점이 있다. 피부에 안정적으로 접촉할 수 있는 면적이 낮아 맥파 신호의 정확도가 떨어지는 문제도 있다.

조 교수팀은 폴리디메틸실록산(PDMS) 고분자 내에 구연산을 결정화 후 에탄올로 녹여 작고 균일한 공극을 형성함으로써 맥파 센서의 땀 투과도를 높였다. 이러한 다공성 고분자 표면에 헤어셀 구조를 형성해 피부와의 접촉면적을 획기적으로 넓혀 맥파 센서의 측정 정확도를 개선한 다공성 헤어셀 구조의 맥파 센서를 제작했다.

이 맥파 센서의 땀 투과도는 하루 486g/m2로, 피부의 하루 평균 땀 발생량보다 많아 기존 기술 대비 72% 늘어났다. 피부에 장기간 부착 시에도 피부 트러블이 발생하지 않는다는 것을 7일간의 연속 부착 실험을 통해 입증했다. 측정 정확도는 22.89를 보여 기존 기술 대비 측정 정확도를 약 9배 높였다.

조 교수는 "이번 연구를 통해 피부 트러블 없이 인간의 건강 상태를 상시 모니터링할 수 있는 웨어러블 센서를 개발했고 인공피부로서의 상시 사용성 역시 확립했다"고 말했다.

김봉수 기자 bskim@asiae.co.kr