건강신호를 수집하는 스마트 스티커..美스탠포드 RFID 적용 센서 기술

지혜진 기자 승인 2019.08.23 16:53 의견 0
미국 스탠퍼드 대학교 연구원들이 개발한 '보디넷' 스티커 (자료=스탠포드 대학교)

[한국정경신문=지혜진 기자] 병원에 가서 검진을 받지 않아도 심장박동수, 호흡, 스트레스 신호 등 건강과 관련된 생체신호를 일상생활에서 수집할 수 있는 센서 기술이 개발됐다. 피부에 간단히 부착하면 옷과 연결돼 사용자의 건강 데이터를 수집하는 기술이다.

스탠포드 대학교은 지난 16일(미 현지시간) 대학 소속 연구원들이 무선 센서로 생체 신호를 추적하는 스티커 보디넷(BodyNet)을 개발했다고 밝혔다.

심장박동수가 빨라지거나 얼굴이 붉어지는 등 피부 표면에서 감지할 수 있는 생체 신호를 감지하는 기술이다. 피부에 스티커를 붙이면 RFID(무선주파수인식, radio frequency identification)기술을 통해 옷에 고정해둔 수신기에 측정한 데이터를 전달한다. RFID는 태그, 라벨, 카드 등에 저장된 데이터를 무선주파수를 이용해 읽어내는 인식시스템을 말한다.

연구원들은 RFID 스티커를 부착한 실험자의 손목과 복부의 피부가 팽창하고 수축하는 움직임을 통해 맥박과 호흡을 측정했다. 이 스티커를 팔꿈치나 무릎에 부착하자 근육이 움직이는 것을 감지해 팔과 다리의 움직임도 추적했다.

대학 측은 해당 기술을 수면 장애나 심장 질환과 같이 지속적인 관찰이 필요한 질병을 앓는 환자들에게 적용할 계획이다. 연구원들은 보다 정밀한 신체 모니터링을 위해 땀이나 분비물 등을 감지하는 기능을 갖춘 스티커도 개발하고 있다. 이 기술이 현실화되면 체온이나 스트레스 등의 변수를 추적할 수 있을 것으로 기대된다.

미국 스탠퍼드 대학교 연구원들이 개발한 '보디넷' 스티커 (자료=스탠포드 대학교)

연구자들은 이 기술을 발전시켜 스마트폰이나 스마트시계보다 더 정확하게 건강 지표를 추적하는 무선시스템을 구축할 계획이다.

이를 위해 연구원들은 부착과 제거가 쉬운 스티커를 개발하는 데 집중했다. 관절처럼 움직임이 많은 부위에 사용해도 될 정도로 부드럽고 잘 늘어나는 패치 센서를 개발하는 것이 관건이었다고. 그 결과 센서 설계에만 3년의 시간이 걸렸다. 연구진들은 고무 재질의 스티커에 금속 잉크를 인쇄하는 방식을 도입했다.

하지만 센서가 수축과 팽창을 반복할 때마다 안테나 신호가 불안정해지는 문제가 드러났다. 새로운 문제점을 해결하기 위해 연구원들은 RFID 시스템을 적용했다. 안테나에 영향을 거의 받지 않으면서 강력한 신호를 보낼 수 있기 때문이다. 

스탠포드 대학교 공학부 교수인 K.K. 리는 추후 “사람의 활동을 방해하지 않으면서 생리학적 데이터를 수집할 수 있을 것”이라고 말했다.

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