[대전=뉴시스] 김양수 기자 = 한국표준과학연구원(KRISS)은 성균관대학교와 함께 접착제 없이 피부에 부착해 생체신호를 측정할 수 있는 의료용 실리콘 전자패치 기술을 개발했다고 18일 밝혔다.

기존의 전자패치는 신체를 움직이거나 피부에 땀과 유분이 발생하면 접착력이 급격히 떨어져 상시 착용이 어렵고, 이를 보완키 위해 화학접착제를 사용하면 피부 가려움증·알레르기 등 부작용이 발생할 수 있다.

또 생체 전기신호를 전달키 위해 전도성 소재를 사용하나 화학·열적 내구성이 약해 전기적 성능이 쉽게 저하된다.

공동연구팀은 물 속에서도 미끄러지지 않는 물방개 앞발의 미세구조를 모방해 운동이나 샤워 중에도 떨어지지 않을 만큼 피부 접착력이 뛰어난 전자패치 소재를 개발했다.

인체에 무해한 의료용 실리콘으로 제작됐으며 통기성과 배수성이 우수해 장시간 안정적으로 착용할 수 있다.

특히 연구팀은 기존 전자패치 전극의 약한 내구성을 보완키 위해 전도성 소재인 탄소나노섬유를 실리콘 표면에 뿌리박는 새로운 구조를 고안해 신체 움직임에 따라 늘어나면서도 패치와 전극이 쉽게 분리되지 않아 신축성, 전도성, 내구성을 동시에 확보했다.

연구팀은 개발된 패치 소재와 신축성 전극, 온도센서를 결합해 웨어러블 패치를 구현하고 성능을 시연, 운동 후 피부에 땀이 흐른 상태에서도 접착력이 안정적으로 유지되고 심전도와 체온을 실시간으로 모니터링할 수 있음을 확인했다.



이 기술은 기존 제품 대비 제작 공정이 단순하고 비용도 절감할 수 있어 대량생산에도 유리하다.

한국연구재단 신진연구자 지원사업의 지원을 받아 수행한 연구 성과는 국제 학술지 '케미컬 엔지니어링 저널'(IF: 13.273)에 게재됐으며 '어드밴스드 펑크셔널 머티어리얼스'(IF: 18.808) 표지(백커버) 논문으로 선정됐다.
  
KRISS 김민석 역학표준그룹장은 "기존 의료용 전자패치는 해외 제품이 전부였고 그마저도 폭넓은 활용이 어려웠다"면서 "이번 성과는 원격진료 및 진단에 기여할 수 있어 국내 웨어러블 의료기기 산업에 마중물 역할을 할 것"이라고 기대했다.

성균관대학교 방창현 교수는 "후속 연구를 통해 심전도 외에도 맥박, 혈압, 호흡수, 체온 등 4대 생체활성징후 및 산소포화도를 실시간 측정해 종합 진단할 수 있는 웨어러블 센서를 개발할 예정"이라고 밝혔다.


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