[굿모닝충청 김지현 기자] KAIST는 전기및전자공학부 권경하 교수와 성균관대학교 화학공학과 김종욱 박사과정 연구원이 땀의 체적 유량 및 총 손실을 실시간으로 측정하는 무선 전자 패치를 개발했다고 6일 밝혔다.

실시간으로 측정된 지표는 낭포성 섬유증, 당뇨병, 신장 기능 장애, 대사성 알칼리증 진단 등에 활용할 수 있어 건강 관리는 물론, 약물 전달 시스템에도 응용될 전망이다.

땀은 비침습적으로 수집할 수 있는 생체 유체로, 침습적인 혈액 채취와 비교해 채취하기 쉽다는 이점을 갖는다. 또 화학 시약의 변색 반응을 이용해 다양한 생체 지표 수집이 가능하지만, 정확한 측정을 하기 위해선 땀의 유량과 총 손실을 실시간으로 측정돼야 한다.

이에 연구팀은 땀의 정량적 속도 및 체적 측정이 가능한 웨어러블 무선 전자 패치를 개발, 변색 반응을 이용해 땀 성분 분석이 가능한 미세 유체 시스템과 통합했다. 그 결과 땀 내 염화물, 포도당 및 크레아틴 농도, 수소이온지수(pH) 및 체적 유량을 동시에 측정하는 데 최초로 성공했다.

웨어러블 패치로 측정한 데이터는 블루투스 통신이 가능한 스마트폰 앱을 통해 실시간 확인이 가능하며, 땀 배출로 인한 피부 온도 변화를 감지하는 센서가 부착돼 다양한 응용 분야에서도 활용할 수 있다.

개발된 기술은 미국 노스웨스턴대 존 로저스 교수, 보스턴 소재 웨어리파이(Wearifi)사와 특허 출원을 진행 중이며, 해당 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스(Nature Electronics)’에 지난 3월 발표됐다.

권경하 교수는 “개발된 무선 전자 패치는 개인별 수분 보충 전략, 탈수 증세 감지 및 기타 건강 관리에 폭넓게 활용할 수 있다”며 “피부 표면 근처의 혈관에서 혈류 속도를 측정하거나, 약물의 방출 속도를 실시간으로 측정해 정확한 투여량을 계산하는 등 체계화된 약물 전달 시스템에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

한편, 이번 연구는 한국연구재단 뇌과학원천기술개발사업의 지원을 받아 수행됐다.

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