집에서 누워 심전도 실시간 측정…'침대형 온디바이스 시스템' 개발

(대전=뉴스1) 김종서 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 바이오및뇌공학과 김철 교수 연구팀이 '침대형 심장 모니터링 온디바이스 시스템'을 개발했다고 19일 밝혔다.

기존 심전도 측정은 병원을 방문해 옷을 벗고 피부에 습식 전극을 부착해야 하는 불편이 있었다. 이 때문에 장기적인 모니터링이 어렵고, 특히 고령자나 만성질환 환자는 일상적으로 활용하기 쉽지 않았다. 비접촉 방식은 외부 잡음에 취약하다는 기술적 한계도 있었다.

연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해 외부 잡음을 차단하고 인체 미세 전류 변화를 안정적으로 잡아내는 오른다리 구동회로를 적용했다.

또 심장 박동 신호에서 중요한 부분만 뽑아내는 수학적 변환 기법(웨이블릿 변환)과 심장의 전기적 박동 순간(R-피크)을 정확히 짚어내는 계산법(피크 검출 알고리즘)을 온디바이스 신호처리 기법으로 구현해 신호를 정밀하게 실시간으로 분석할 수 있도록 했다.

그 결과 사용자는 옷을 입은 채 등을 대고 누워도 안정적이고 정확한 심전도 신호를 얻을 수 있다.

이번 연구는 병원뿐 아니라 가정에서도 손쉽게 활용할 수 있어 만성 심혈관 질환 관리와 고령자 건강 지원에 새로운 가능성을 제시한다.

김 교수는 "잡음 환경에서도 실시간으로 신호를 추출할 수 있는 이번 시스템은 일상에서 심장 건강을 손쉽게 확인하는 데 활용될 수 있다"며 "향후 다양한 생체 신호 측정을 추가해 수면 건강 관리의 초석이 될 것"이라고 말했다.

바이오및뇌공학과 김민재 박사과정과 프렘라위 티라윗차양군 연구원이 공동 제1 저자로 참여한 이번 논문은 국제 학술지 '바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)'에 게재됐다.

jongseo12@news1.kr