포스텍(총장 김무환)은 정성준 신소재공학과·IT융합공학과 교수연구팀이 울산과기원(UNIST) 연구팀과 공동으로 머리카락 두께보다 얇으면서도 정확하게 맥파 신호를 확인할 수 있는 초박막 웨어러블 센서 패치를 개발했다고 27일 밝혔다.
이번 연구는 우리도 흔하게 사용하는 잉크젯 인쇄 기술을 이용했다는 점이 눈길을 끈다. 이 인쇄 기술은 반도체 제작 비용을 획기적으로 줄일 수 있는 차세대 반도체 공정이다. 이 방법을 이용하면 얇은 기판 위에 전도성 잉크를 인쇄하는 것만으로도 간단히 웨어러블 전자기기를 만들 수 있다.
연구팀은 우선 피부가 촉각을 감지하는 원리를 모사해 압력센서를 만들었다. 이 센서를 통해 손을 통해 맥파를 감지하듯 패치가 맥파의 물리적 박동을 감지하도록 했다. 또 손목 위 특정 면적에서 위치에 따른 맥파 신호를 2차원적으로 얻을 수 있도록 100개의 센서 픽셀을 가지는 패치 형태를 선택했다. 기존 웨어러블 맥파 센서는 단일 지점에서만 신호를 측정하도록 되어 있어 동맥 위에 정확하게 두기 어렵고 정확도도 떨어졌기 때문이다.
연구팀은 2차원 맥파 지도를 그려 정확한 맥파 신호를 확인할 수 있는 것은 물론, 압력 신호 세기를 분석해 보이지 않는 동맥혈관 위치까지 추정하는 데 성공했다. 이와 함께 연령, 성별, 신체 크기를 고루 고려한 다양한 크기의 센서 패치를 개발하기도 했다.
정성준 교수는 “지금까지 반도체 기술로 알려져 온 잉크젯 인쇄 기술이 차세대 웨어러블 개인 맞춤형 전자기기 개발에서도 활용될 수 있는 가능성을 보여주는 중요한 연구”라고 말했다.
이번 연구에는 백상훈 포스텍 IT융합공학과 백상훈 박사, 박성민 IT융합공학과·기계공학과·전자전기공학과 교수 연구팀과 고현협 UNIST 에너지 및 화학공학부 교수 연구팀이 참여했다.
연구성과는 최근 국제 학술지 'ACS Nano'에 게재됐다. 과학기술정보통신부 '지역의 미래를 여는 과학기술프로젝트'와 'LG디스플레이-포스텍 인큐베이션 프로그램'의 지원을 받아 이뤄졌다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
