이한얼 전북대 교수팀, 고성능·저잡음 심전도 패치 개발 '주목'

(전주=뉴스1) 임충식 기자 = 장기간 사용이 가능하면서도 고성능을 유지하고 잡음까지 낮은 심전도(ECG) 패치가 전북대 연구진에 의해 개발됐다.

전북대는 이한얼 교수팀(JBNU-KIST 산학연융합학과)이 자가치유 특성과 전자기파 차폐 기능을 동시에 갖춘 고신뢰성 ECG 패치를 구현했다고 20일 밝혔다. 연구는 한국표준과학연구원(KRISS), ㈜바이오프로테크와 함께 했다.

연구팀에 따르면 최근 의료기기와 디지털 헬스케어에 대한 관심이 커지면서 인체의 생체신호를 정밀하게 측정할 수 있는 착용형 센서 기술이 각광받고 있다. 특히 ECG 센서는 심장질환 조기 진단과 실시간 모니터링의 핵심 기술로, 관련 연구가 활발히 진행되고 있다.

그러나 기존 센서는 부착력 저하, 접착 잔여물, 수분에 의한 불안정성, 그리고 전자기 간섭(EMI)에 의한 신호 왜곡 등 다양한 한계를 갖고 있다.

이에 연구팀은 이 같은 단점을 해결하기 위한 연구에 착수했고, 하이드로겔 기반의 전도성 전극층과 차폐층이 통합된 ECG 패치 개발에 성공했다.

개발된 이 패치는 피부에 뛰어난 밀착성과 자가치유 기능을 갖췄고, 고습 환경에서도 잘 떨어지지 않아 장시간 안정적인 사용이 가능한 것으로 확인됐다.

특히 EMI 차폐층은 저차원 물질인 MXene이 함유된 하이드로겔로 구성돼 기존 대비 약 2배 향상된 차폐 효율을 보였으며, 신호 대 잡음비(SNR) 역시 기존 대비 9배 이상 향상돼 실시간 정밀 측정 능력이 크게 향상된 것으로 조사됐다.

이한얼 교수는 "EMI 간섭, 수분 민감도, 전도성 저하 등 생체신호 센서의 기존 문제들을 동시에 해결한 것이 이번 연구의 가장 큰 성과다"며 "향후 무선 전송 시스템과 통합해 스마트 헬스케어 플랫폼으로 확장시켜 나가겠다"고 밝혔다.

한편 이번 연구 성과는 에너지재료과학 저명 국제학술지인 '에너지 앤 인바이럴멘탈 매터리얼즈‘에 게재됐다.

94chung@news1.kr