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3D 프린터로 만든 체온 측정용 귀마개 센서스탠포드대 '알리 자베이' 교수팀 개발
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승인 2017.07.28  13:06:21
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미국 스탠포드대 과학자들이 체온 등 생체 신호를 지속적으로 측정할 수 있는 귀마개 형태의 센서를 3D프린터로 만드는 데 성공했다.

‘IEEE 스펙트럼’에 따르면 스탠포드대 전기엔지니어링 및 컴퓨터 사이언스 부문 '알리 자베이(Ali Javey)' 교수팀은 체온을 지속적으로 측정할 수 있는 귀마개 센서인 ‘이어러블 스마트 디바이스(Earable Smart device)’를 개발하고 연구 성과를 전문 저널인 ‘ACS센서’에 게재했다.

이번에 개발된 스마트 디바이스는 보청기 기능도 갖추고 있으며 앞으로 체온 뿐 아니라 다양한 신체 신호를 측정할 수 있는 플랫폼으로 진화할 것으로 기대되고 있다.

사람의 체온을 지속적으로 모니터링하는 것은 건강관리에 가장 기본이 된다. 사람들은 열병, 불면증, 신진대사 이상, 우울증 등 증세가 있으면 바로 체온에 이상이 생긴다. 따라서 아이와 노인, 환자들의 체온을 지속적으로 관리하는 게 중요하다. 흔히 병원에서 체온은 구강이나 직장 부위에 체온계를 삽입해 측정한다. 귀 체온계를 귀에 삽입해 고막에서 나오는 적외선 에너지를 측정하는 방법도 있다. 귀 체온계는 구강이나 직장에 체온계를 삽입하는 것 보다는 훨씬 간편하다. 팔목에 착용한 채 체온, 심박수 등을 체크하는 피트니스 트랙커도 있지만 몸안의 온도가 아니라 피부 온도를 측정한다는 한계가 있다.

스탠포드대 연구팀은 귀 체온계가 가장 간편한 조사 방법이라는 점에 착안해 귀마개 형태의 센서를 개발했다. 귀마개 센서는 유연성 재료를 이용해 3D프린터로 제작했다. 신축성 있는 폴리머를 사용해 원반 형태의 베이스(base)를 만들고 베이스안에 액체금속을 투입해 전기적 연결을 가능하게 했다. 또 적외선 센서, 마이크로 프로세서, 블루투스 모듈 등을 추가했다. 측정된 체온은 블루투스 모듈을 통해 스마트폰 앱에 전송된다.

센서를 착용하면 청력이 약해질 수 있다. 이를 막기위해 연구팀은 골전도 방식 보청기 기능을 넣었다. 연구팀은 귀마개 센서를 착용한 피실험자들을 대상으로 뜨거운 방, 차가운 방, 피트니스 센터 등 다양한 환경에서 체온을 측정하는 테스트 과정을 거쳤다.

알리 자베이 교수는 “한번 착용하면 재충전 없이 12시간 정도 사용 가능하다”며 앞으로 저전력 전자부품을 사용해 전력 소모를 줄이는 방향으로 연구를 진행할 것이라고 밝혔다. 또한 EEG(뇌전도), 심전도, 혈액산소 레벨 측정 등 기능을 갖춘 센서와 통합해 스마트 디바이스의 기능을 확대한다는 계획이다.

장길수  ksjang@irobotnews.com
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