심전도, 혈압 등 생체 신호와 주변 유해 가스 정보를 동시에 감지해 질병이나 위험 상황을 알 수 있는 부착형 패치가 나왔다.

울산과학기술원(UNIST)은 전기전자공학과 김재준 교수팀과 기계공학과 정훈의 교수팀이 심혈관질환이나 유해 가스로 인한 위험 상황을 즉시 판별할 수 있는 가슴 부착형 패치를 개발했다고 30일 밝혔다.

이 패치는 아날로그 연산 기반 온칩(on-chip) 인공지능(AI) 회로를 이용해 센서가 측정한 데이터를 외부로 보내지 않고, 패치 내부에서 바로 분석한다.

결과는 블루투스를 통해 외부로 전송할 수 있어 관리자가 여러 명을 동시에 원격으로 모니터링할 수 있다.

무거운 원시 데이터(Raw data) 대신 칩이 자체 판단한 가벼운 결과만 전송하기 때문에 통신 끊김과 지연은 최소화되고, 통신 자체에 드는 전력도 감소했다.

또 광학 센서를 선택적으로 작동시키는 저전력 회로 설계 기술이 적용돼 한 번 충전으로 장시간 착용할 수 있다. 광학 센서는 혈류 정보를 얻는 역할을 하는데, 기기에서 전력 소모가 가장 많다.

연구진은 심전도 신호 주기에 맞춰 센서를 켜고 끄는 저전력 기술을 적용해 기존 대비 센서 전력 소모를 약 83% 줄였다,

이 패치는 고혈압이나 부정맥을 90% 이상 정확도로 진단했고, 유해 가스 혼합물 분류 실험에서는 92.46%의 정확도를 기록했다.

연구팀 관계자는 "대기오염에 민감한 기저질환자, 노약자 맞춤형 건강 관리나 밀폐 공간 작업자 모니터링에 쓸 수 있는 기술"이라고 말했다.

산업통상부, 교육부, 과학기술정보통신부 지원을 받은 이번 연구는 회로 설계 분야 학술지 'IEEE 저널 오브 솔리드 스테이트 서킷스'(Journal of Solid-State Circuits) 7월호에 정식 게재될 예정이다.

연구진이 공동 창업한 '앤빅스랩'(Anvix Lab)은 개발된 기술을 이전받아 온칩 AI 기반 패치 플랫폼 상용화를 추진하고 있다.