[이 기사에 나온 스타트업에 대한 보다 다양한 기업정보는 유니콘팩토리 빅데이터 플랫폼 '데이터랩'에서 볼 수 있습니다.] 자료-=UNIST
심전도 검사 패치를 피부에 붙이면 차가운 느낌이 먼저 전해진다. 또렷한 신호 측정을 위해 사용하는 젤과 화학 접착제 때문이다. 하지만 젤과 접착제 없이도 피부에 밀착해 심전도 신호를 안정적으로 측정할 수 있는 새로운 패치를 국내연구진이 개발했다.
울산과학기술원(UNIST) 기계공학과 정훈의 교수 연구팀은 액체금속과 고무 실리콘의 미세 구조를 활용해 젤과 접착제가 필요 없는 고성능 심전도 패치를 구현했다고 9일 밝혔다.
이 패치는 폭 20마이크로미터(㎛)의 액체금속관이 달팽이 껍질처럼 말린 구조로, 피부와 맞닿는 하단이 개방돼 심장 박동 신호가 전극으로 직접 전달된다. 덕분에 젤 없이도 높은 신호 포착 성능을 확보했다. 액체금속이 압력에 의해 새어 나오는 문제는 관 하단에 안쪽으로 말린 수평 돌기 구조를 적용해 해결했으며, 매우 얇은 금속 구조 덕분에 차가운 촉감도 줄였다.
패치 표면에 형성된 지름 28㎛, 높이 20㎛ 크기의 미세 돌기는 별도의 접착제 없이도 강한 부착력을 제공한다. 돌기 가장자리가 갓 모양으로 돌출돼 피부의 미세 굴곡에 빈틈없이 밀착되면서 접촉 면적이 증가하고, 이에 따라 물리적 접착력이 강화되는 원리다.
성능 측면에서도 상용 패치 대비 전극 저항이 5배 이상 낮아 작은 생체 신호까지 정밀하게 감지할 수 있으며, 격렬한 움직임 속에서도 약 2배 높은 신호 정확도를 유지했다. 또 100g 하중을 견딜 만큼 접착력이 뛰어나 부착 불량으로 인한 잡음 발생도 크게 줄였다.
이 패치는 500회 이상 재사용이 가능하고 내구성도 우수하다. 화학 접착제가 아닌 미세 구조 기반 접착 방식을 적용했기 때문에 젤 건조로 인한 성능 저하 없이 장기간 정확한 심전도 측정이 가능하다는 설명이다.
정훈의 교수는 "액체금속 누설과 피부 접착 문제를 정교한 구조 설계만으로 동시에 해결했다"며 "장기 건강 모니터링이 필요한 환자용 웨어러블 기기와 고정밀 인간-기계 상호작용 인터페이스 등 차세대 기술로 활용될 것"이라고 말했다.
연구팀은 해당 기술을 스타트업 앤빅스랩에 이전해 상용화를 추진 중이다. 이 기술은 중소벤처기업부 팁스(TIPS) 과제에 선정되고 초기 투자 유치에도 성공하며 사업화 가능성을 인정받았다. 앤빅스랩은 정훈의 교수와 UNIST 전기전자공학과 김재준 교수가 공동 창업한 기업으로, 패치 기술에 온칩 AI를 결합한 차세대 웨어러블 헬스케어 솔루션 개발을 목표로 하고 있다.
