배터리 없이 피부 접촉만으로 생체 정보를 감지해 욕창을 조기 진단할 수 있는 기술이 개발됐다.

한국전기연구원(KERI) 최명우 박사 연구팀이 한국화학연구원 조동휘 박사 연구팀, 국립창원대학교 오용석 교수 연구팀과의 공동 연구를 통해 욕창을 조기 진단할 수 있는 나노소재 기반의 ‘무선 센서 플랫폼’ 기술 개발에 성공했다.

요양 혹은 재활병원의 고령 환자나 장애인에게 가장 고통을 주는 질병 중 하나는 욕창이다. 욕창은 지속적인 압력에 의해 피부 조직이 손상되는 질환으로, 지속적인 자세 변경과 위생 환경 관리가 필수다.

욕창 조기 진단이 가능한 나노소재 기반 ‘무선 센서 플랫폼’을 개발한 연구진./전기연구원/

현재는 환자의 피부에 센서를 부착하는 방법이 있지만, 압력을 측정하는 단일 센서가 주를 이뤘다. 소용량 배터리나 전선에 의한 전원 공급으로, 실제 병원 현장에 적용하기에는 어려움이 있었다.

이러한 문제를 해결하기 위해 연구진은 환자의 다양한 생체 가스(압력, 온도, 암모니아)를 감지하면서도 무선전력전송으로 편리하게 작동되는 센서 플랫폼을 개발한 것이다.

해당 기술은 우수한 항균·살균 효과를 지닌 ‘황화구리(CuS)’라는 나노물질을 이용해 배설물에서 방출되는 암모니아를 선택적으로 감지하는 것을 넘어, 피부 감염 예방, 위생 환경 개선 기능이 있다.

기존 고가의 센서 대비 가격 경쟁력이 높다는 것도 강점이다. 연구팀은 상용 ‘구리 폼(Cu foam)’을 단순히 황 용액에 담그는 간단한 방식만으로 황화구리를 저렴하게 대량 생산하는 데 성공했고, 센서 소재 단가를 기존 대비 17배 이상 크게 낮췄다.

연구진은 김해한솔재활요양병원의 협조를 받아 실제 욕창 위험군 환자들을 대상으로 임상 유효성을 검증했다.

이러한 성과는 우수성을 인정받아 재료공학 분야 국제 저명 학술지인 ‘Advanced Functional Materials’에 최근 표지논문으로 게재되기도 했다.

KERI 최명우 박사는 “상온에서 외부 에너지원 없이도 생체에서 나오는 가스 중 암모니아만을 선택적으로 감지할 수 있는 고효율 소재를 개발했으며, 이를 무선 센서 플랫폼에 적용한 것은 세계 최초의 사례”라며 “학·연·병이 함께한 대표적인 성공 협력 사례로 큰 의미가 있다”고 전했다.

정민주 기자