대구경북과학기술원(DGIST)은 외부 구동장치가 없어도 극소량의 땀을 수집해 생체신호를 분석할 수 있는 반도체 섬유 기반 '웨어러블(착용 가능) 땀 센서'를 개발했다고 15일 밝혔다.

DGIST 로봇 및 기계 전자공학과 김봉훈 교수 연구팀과 아주대 김장환 교수, 고려대 정하욱 교수, 포항공대(POSTECH) 김진태 교수 등이 공동 진행한 연구 결과로, 아주 적은 양의 땀으로도 생체 상태 등을 확인할 수 있어 차세대 건강관리 분야 등에 활용될 전망이다.

DGIST에 따르면 땀은 전해질과 대사물질 등 다양한 생체 정보를 포함하고 있어 건강 상태를 실시간으로 파악할 수 있는 유용한 지표로 주목받는다.

하지만 기존 웨어러블 땀 센서는 전력 등 외부 자극으로 땀을 억지로 유도하는 방식이라 피부와 접촉이 불안정하고 극소량의 땀을 안정적으로 모으는 데 한계가 있다.

연구팀은 이를 극복하기 위해 2차원 나노 소재인 이황화 몰리브덴과 고분자 소재(PLA)를 결합한 특수 복합 섬유를 개발해 센서에 적용했다.

해당 섬유는 내부에 미세한 구멍이 많은 다공성 구조를 갖고 있어, 매우 적은 양의 땀도 자연스럽게 흡수해 센서로 전달했다.

특히 섬유 자체 단열효과로 피부와 센서 사이의 열 손실을 막아 미량의 땀도 마르지 않도록 했다.

이런 까닭에 이번에 개발한 센서는 마이크로리터(㎕·1㎕는 100만분의 1ℓ) 수준의 땀만으로도 안정적으로 작동하는 것이 확인됐다.

이와 함께 땀 성분 분석과 신체 움직임 감지를 동시에 수행하는 '멀티모달(다중양식) 센싱' 기능도 갖췄다.

DGIST 로봇 및 기계 전자공학과 김 교수는 "이번 연구는 섬유 자체가 땀을 수집하고 분석하는 기능을 동시에 수행하도록 설계된 것이 핵심"이라며 "개인 맞춤형 헬스케어와 스포츠 모니터링은 물론, 환자의 실시간 생체 상태 추적과 질환 조기 진단 플랫폼에 사용될 수 있을 것"이라고 밝혔다.