심혈관 질환 반창고 소자로 진단한다

국내 연구팀, 목이나 손목에 부착하는 반창고 소자 개발

▲심혈관 질환을 진단하는 반창고 소자.[사진제공=미래부]

[아시아경제 정종오 기자]심혈관 질환을 진단할 수 있는 반창고 형태의 소자가 개발돼 관심을 모으고 있다. 간단한 방법으로 진단할 수 있어 효과적이다. 국내 연구팀이 미국 연구팀과 공동으로 목이나 손목에 부착해 응급한 심혈관 상태를 감지할 수 있는 반창고 형태의 소자를 개발했다.

이번에 개발한 소자는 곤충의 더듬이나 소장의 융털 같은 미세 섬모구조를 모사한 것이다. 고성능 음파측정 장비로만 잡아낼 수 있었던 미세맥파를 측정할 수 있다. 기존 고가의 삽입형 진단장비와 달리 손목이나 목 부위에 반창고처럼 붙이는 방식으로 불편함을 줄이고 비용을 낮춰 사전 심혈관 질환자 모니터링에 활용이 가능하다

핵심은 미세한 생체신호를 증폭하기 위해 미세한 힘을 감지하는 곤충의 더듬이나 음식물을 흡수하는 소장의 융털에서 볼 수 있는 미세 섬모구조를 센서용 소자에 도입한 것이었다. 이러한 미세 섬모구조는 복잡한 굴곡이 있는 피부와의 접촉면적을 넓히는 데도 도움이 됐다.

연구팀은 인체의 맥박, 호흡은 물론 활동정보 등을 측정해 병리학적 진단과 생체신호 기반으로 하는 웨어러블(착용 가능한) 소자 기술에 적용할 수 있을 것으로 전망된다.

개발된 센서는 피부에 부착된 상태에서 노동맥과 경정맥을 모니터링한 뒤 곧바로 피드백을 제공한다. 기존 혈압 측정기로 측정할 수 없는 미세한 목 부분의 경정맥파를 측정할 수 있어 더욱 주목받고 있다.

노동맥(RAP·Radial Artery Pulse)는 보통 맥박을 짚는 혈관으로 독특한 파형은 심혈관 질환의 임상정보와 관련이 있는 것으로 알려져 있다. 경정맥(JVP·Jugular Venous Pressure)은 뇌로부터 목 부위에 합류해 심장으로 되돌아가는 혈관으로 내경정맥파는 우심방, 우심실, 판막에 대한 심혈관 질환과 관련이 있다.

이번 제품은 성균관대 화학공학부 방창현 교수와 미국 스탠퍼드대학 제난 바오(Zhenan Bao) 교수가 주도한 이번 연구는 미래창조과학부가 추진하는 기초연구사업(신진 연구) 등의 지원으로 수행됐다. 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials)지 지난 10월30일자 온라인 판(논문명: Highly Skin-Conformal Microhairy Sensor for Pulse Signal Amplification)에 실렸다.

방 교수는 "기존의 스마트 웨어러블 소자를 경제적인 비용으로 비교적 간단한 형태로 제작해 위급한 심혈관 질환에 대응할 수 있다"며 "앞으로 맥파, 호흡과 활동 등의 생체의 물리적인 신호를 이용하는 신개념 정보기술(IT), 감성 공학, 로봇 기술 등의 다양한 분야에 활용될 수 있을 것으로 기대 된다"고 말했다.

정종오 기자 ikokid@asiae.co.kr