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KAIST 초저전력 심박·산소포화도 센서 개발

조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr 2018년 11월 13일 화요일 제7면     승인시간 : 2018년 11월 12일 19시 41분
발광 파장 따라 빛 전달 검토해
스마트워치~무선이어폰 응용↑

한국과학기술원(KAIST)은 전기 및 전자공학부 유승협 교수〈사진·왼쪽〉 연구팀이 유기발광다이오드(OLED)와 유기 포토다이오드(OPD)를 이용해 초저전력 심장박동·산소포화도 센서 구현에 성공했다고 12일 밝혔다.

유회준 교수 연구팀과 협력으로 만들어진 기술은 다양한 웨어러블 기기에 적용될 수 있을 전망이다.

KAIST 이현우 박사과정이 1저자로 참여한 논문은 사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 지난 9일자 온라인판에 게재됐다.

피부를 통과하는 빛은 피부 내부의 산란효과가 생긴다. 광학 소자를 이용한 심장박동·산소포화도 센서의 경우 이런 빛의 산란을 막는 게 중요하다. 아울러 상시 모니터링을 요구하는 기기 특성상 전력 소모도 줄일 필요가 있다.

연구팀은 이런 문제 해결을 위해 광원의 발광 파장에 따른 피부에서의 빛의 전달 형태를 다각도로 검토했다. 이를 통해 유기 포토다이오드가 유기발광다이오드를 동심원 형태로 감싸는 구조의 심장박동·산소포화도 센서를 구현했다.

해당 센서는 피부에서 전방위로 분포되는 빛을 효율적으로 감지하는 최적의 구조를 갖는다.

소비전력도 낮아 약 0.03㎽만으로도 측정할 수 있다.

이는 기존 상용 센서가 갖는 통상 전력 소모량의 수십 분의 일에 해당한다. 유기소자의 경우 자유로운 패턴 구현이 쉽다는 점을 최대한 활용할 수 있다.

스마트 워치부터 무선 이어폰, 스마트 반지, 인체 부착형 패치 등으로 응용할 수 있다. 유승협 교수는 “생체 신호의 지속적인 모니터링은 건강 이상 신호를 상시 검출할 수 있게 한다”며 “빅데이터와 연계하면 특정 패턴과 질병 간 상호 관계를 알아내는 데에도 도움을 줄 수 있을 것”이라고 말했다.

조재근 기자 jack333@cctoday.co.kr
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