젤이나 접착제를 쓰지 않고도 피부에 붙어 심전도 신호를 측정할 수 있는 새로운 패치가 나왔습니다.
울산과학기술원(UNIST)은 기계공학과 정훈의 교수팀이 액체금속과 고무 실리콘의 미세 구조를 활용해 젤이나 접착제가 필요 없는 고성능 심전도 패치를 개발했다고 9일 밝혔습니다.
연구팀에 따르면 이 패치는 폭 20마이크로미터(㎛·1㎛는 100만분의 1ｍ)에 불과한 액체금속 관이 달팽이 집처럼 돌돌 말린 구조입니다. 피부에 직접 닿는 관의 아랫부분이 열려 있어 심장 박동에서 나오는 전기 신호가 액체금속 전극으로 바로 전달됩니다. 이 덕분에 젤 없이도 심박 신호를 정확하게 측정할 수 있습니다.
피부와 맞닿은 면이 뚫려 있어 압력을 받으면 액체금속이 아래로 새어 나올 수 있지만, 연구팀은 관 하단에 안쪽으로 말려 들어간 수평 돌기 구조를 추가해 이 문제를 해결했습니다.
패치 전체에는 지름 28㎛, 높이 20㎛ 크기의 미세한 돌기가 촘촘히 배치돼 있는데, 이 구조가 접착제처럼 작용해 피부에 자연스럽게 밀착됩니다.
이 패치는 전극 저항이 기존 상용 심전도 패치보다 5배 이상 낮았고, 미세한 심전도 신호까지 안정적으로 감지했습니다. 특히 실제로 걷거나 뛰는 등 격렬한 움직임 중에도 상용 패치보다 약 2배 높은 신호 정확도를 유지한 것으로 나타났습니다.
정훈의 교수는 “피부가 민감한 환자를 대상으로 하는 장기 건강 모니터링 기술은 물론, 고정밀 인간 기계 상호작용 인터페이스 등 차세대 웨어러블 시스템의 핵심 기술로 활용될 것”이라고 설명했습니다.
이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)' 표지 논문으로 선정돼 지난달 5일 출판됐습니다.
최성훈 기자 csh87@etnews.com