인체 피부의 '호흡'을 수일 동안 측정할 수 있는 자립형 웨어러블 기술이 개발됐다.

한국연구재단은 한국과학기술연구원(KIST) 신재호 박사 연구팀이 피부를 통해 들어오고 나가는 기체의 흐름을 정밀하게 측정할 수 있는 웨어러블 센서를 개발했다고 30일 밝혔다.

피부는 다양한 기체 분자가 체내로 들어오고 나가는 통로로, 대기 중 휘발성유기화합물(VOCs) 등 해로운 물질이 순환계에 녹아들게 하기도 하지만 피부 표면에서의 기체 흐름을 정밀하게 측정하는 기술은 보고된 바 없다.

의료기관 등 전문시설에서 활용하는 장비도 수증기와 같은 특정 기체의 단방향 흐름만 측정할 수 있다.

연구팀은 단순히 피부 위에 붙이는 것만으로도 피부 표면에서의 다양한 기체 흐름을 수일 동안 지속해서 모니터링할 수 있는 자립형 웨어러블 기기(배터리와 무선통신 기능이 매립돼 유선 연결 없이도 독자적으로 구동할 수 있는 웨어러블 시스템)를 구현했다.

개울물을 손바닥으로 막으면 손바닥을 따라 차오르는 속력이 개울물의 원래 유속을 반영하는 원리에 착안, 피부 표면에 부착해 양방향 기체의 유속을 측정할 수 있는 전자-기계식 밸브를 제작했다.

연구팀은 동물실험과 초기 임상실험을 통해 피부 장벽의 정밀 진단 기능, 항상성 모니터링, 개인위생 상태 평가, 환경 유해인자에 의한 피부 열화 평가, 염증에 의한 외상 치유 과정 모니터링 등에 활용할 수 있음을 실증했다.

신재호 선임연구원은 "피부과학, 중환자 관리, 외상 치료 등 분야에서 완전한 비침습적 진단과 관리가 가능한 웨어러블 센서 개발에 기여할 것"이라고 말했다.

이번 연구 성과는 국제 학술지 '네이처' (Nature) 지난 9일 자에 실렸다.