파스형 심장 모니터링 장치 개발

KAIST가 개발해 직물형 인쇄회로기판에 장착한 고성능 반도체칩(헬스케어칩).
KAIST가 개발해 직물형 인쇄회로기판에 장착한 고성능 반도체칩(헬스케어칩).

 만성심부전 등 심혈관 질환자가 스스로 건강상태를 실시간으로 간편하게 측정할 수 있는 기술이 개발됐다.

 KAIST(총장 서남표)는 유회준 전기및전자공학과 교수 연구팀이 세계 최초로 가슴에 붙이는 심장 건강상태 모니터링 장치 ‘스마트 파스’를 개발했다고 10일 밝혔다.

 이 장치는 붙이는 파스 형태로 제작돼 휴대폰 등의 휴대형 단말기를 통해 원격으로 켜고 끌 수 있으며 데이터통신도 가능하다.

 고성능 반도체 집적회로(헬스케어칩)가 파스 안에 장착돼 있다. 파스 표면에는 25개의 전극을 형성해 심장의 수축·이완 능력과 심전도 신호를 동시에 검출, 무선으로 외부에 알려 준다.

 이 장치는 심혈관 저항 및 심전도 측정 집적회로와 관련 칩, 표면에 전극을 형성시킨 4층 헝겊형 기판 기술이 핵심이다. 직물 위에 전극 및 회로기판을 직접 인쇄(P-FCB)한 뒤 서로 다른 헝겊에 전극, 무선 안테나, 회로기판을 형성한 후 플렉시블 배터리와 함께 적층했다.

 전극이 형성된 헝겊 면에는 접착제를 발라 일반 파스처럼 가슴에 부착시켜 사용한다. 완성품은 가로 15㎝, 세로 15㎝며 두께는 가장 두꺼운 중앙 부분이 1㎜다.

 헬스케어칩은 자동전류주입기와 재구성이 가능한 고감도 검출회로를 통해 심혈관 임피던스 변화를 16가지 서로 다른 조합으로 0.81%의 신호왜곡 이하로 검출 가능하다.

 얜 롱 전기및전자공학과 박사과정 연구원은 “헝겊 위에 직접 전극배열을 인쇄하고 건강관리칩과 플렉시블 배터리를 부착함으로서 편의성과 착용감을 확보해 간편하게 심전도와 심혈관 임피던스 변화를 동시에 측정할 수 있다”고 말했다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.co.kr