- 고민감 웨어러블 유연 압전 센서로 정확한 혈압 모니터링 가능
- 웨어러블 워치, 패치 제품화 등 사업 진행 중
- 논문, SCI급 저명 국제학술지 'Advanced Materials' 게재
[위즈뉴스] 국내 연구진이 손쉽게 혈압을 측정할 수 있는 웨어러블 기기를 개발했다.
KAIST(총장 이광형)는 17일, 신소재공학과 이건재 교수 연구팀과 한국표준과학연구원, 가톨릭의대 협력 연구팀이 혈압 측정을 위한 고민감 웨어러블 유연 압전 센서를 개발했다고 밝혔다.
이번 연구 결과를 담은 논문은 SCI급 저명 국제학술지 `어드밴스드 머티리얼즈(Advanced Materials, IF=32.096)' 3월 24일자 온라인판에 게재됐으며, 표지논문으로도 선정됐다.
논문명은 'Clinical validation of wearable piezoelectric blood pressure sensor for health monitoring'이며, KAIST 이건재 교수와 가톨릭의대 안효석 교수가 공동 교신저자로, KAIST 민성욱 박사과정생과 한국표준과학연구원 조주형 박사가 공동1저자로 참여했다.
"웨어러블 워치 형태로, 정확하고 연속적인 혈압 측정 가능"
연구팀의 이건재 교수는 “이번에 개발된 웨어러블 워치 형태의 혈압 센서는 신뢰성과 내구성이 우수할 뿐만 아니라, 정확하고 연속적인 혈압을 측정할 수 있어 고혈압 환자들을 위한 헬스케어 시장에서 핵심적인 역할을 할 것으로 기대된다”며 “현재 패치 형태의 수면용 혈압 센서를 추가 개발한 후 창업을 통한 기술 사업화에 박차를 가하고자 한다”라고 말했다.
혈압은 전반적 건강과 뇌졸중, 심장마비의 잠재적 위험을 평가하는 주요 지표다. 혈압을 간편하고, 연속적으로 모니터링할 수 있는 웨어러블 의료제품들이 큰 주목을 받고 있으며, 최근 LED을 활용한 웨어러블 혈압 측정 제품들이 출시되고 있지만, 광센서 정확도의 한계로 인해 의료기기 인증 기준을 만족하는 데 어려움이 있다.
이러한 가운데 연구팀은 수 마이크로미터 두께(머리카락 굵기의 백 분의 일)의 초고감도 무기물 압전 박막을 딱딱한 기판에서 고온 열처리 후 유연 기판에 전사하여 혈압 센서를 제작했으며, 피부에 밀착해 혈관의 미세한 맥박 파형에서 정확한 혈압을 측정하는 데 성공했다.
이번 연구에서 개발한 혈압 센서는 가톨릭 병원에서 진행한 임상시험에서 수축기 혈압, 이완기 혈압에서 모두 자동전자혈압계 국제 인증 기준인 오차 ±5 mmHg 이하, 표준편차 8mmHg 이하의 높은 기준을 만족했다.
또한, 웨어러블 워치에 혈압 센서를 탑재해 연속적인 혈압 모니터링이 가능하게 됐다.
연구팀은 "이번 연구에서 개발한 유연 압전 혈압 센서는 높은 민감도, 피부 밀착형 구조, 선형 회귀 함수 모델을 통해 혈압을 정확하게 측정할 수 있을 것으로 기대된다"면서 "또한, 유연한 구조를 기반으로 다양한 웨어러블 워치, 밴드, 패치 등과 같은 헬스케어 디바이스에 적용될 수 있어, 차세대 혈압 측정의 핵심 센서로 활용될 전망"이라고 밝혔다.
이번 연구는 웨어러블플랫폼 소재기술센터, 휴먼플러스 융합연구개발사업 및 바이오/의료 융합 측정 표준기술 개발 재원으로 지원을 받아 수행됐다.
