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KAIST 연구진이 피부에 부착하는 것만으로 혈류를 실시간 측정할 수 있는 무선 전자패치를 개발했다. 기존 병원 장비에 의존하던 혈류 측정을 웨어러블 형태로 구현한 기술로, 향후 스마트워치 등 개인 건강관리 기기에 적용될 가능성이 주목된다.
KAIST는 전기및전자공학부 권경하 교수 연구팀이 딥러닝(AI)과 다층 열 센싱 기술을 결합한 무선 웨어러블 혈류 측정 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다. 이 장치는 혈관을 직접 접촉하지 않는 비침습 방식으로 혈류 속도와 혈관 깊이를 동시에 측정할 수 있는 것이 특징이다.
연구팀은 혈액이 흐를 때 주변에서 미세한 열 이동이 발생한다는 점에 착안해 서로 다른 깊이에 온도 센서를 배치하는 '다층 열 센싱' 기술을 개발했다. 여기에 딥러닝 알고리즘을 적용해 복잡한 체온 분포 속에서 혈관 깊이와 실제 혈류 속도를 실시간으로 분석하는 데 성공했다.
실험 결과 초당 1~10㎜ 범위의 혈류 속도를 오차 0.12㎜/s 이내, 1~2㎜ 깊이의 혈관 위치를 오차 0.07㎜ 이내로 측정하는 성능을 확인했다. 이는 머리카락 굵기보다 작은 수준의 오차로, 웨어러블 기기로는 높은 정밀도라는 설명이다.
특히 해당 기술을 스마트워치에 사용되는 광혈류(PPG) 센서와 결합할 경우 혈압 측정 오차를 최대 72.6%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났다. 이를 통해 웨어러블 기기의 건강 데이터 신뢰도를 크게 높일 수 있을 것으로 기대된다.
연구팀은 이 전자패치가 응급 의료 현장에서 환자의 상태 변화를 실시간 감지하는 데 활용될 수 있을 것으로 보고 있다. 고혈압·당뇨 환자의 건강 관리나 쇼크와 같은 급성 위험 신호의 조기 탐지에도 적용 가능하다.
권경하 교수는 "이번 기술은 혈류와 혈압을 보다 정확하게 측정할 수 있는 원천 플랫폼"이라며 "스마트워치 등 웨어러블 기기와 결합해 일상 속 건강 모니터링 수준을 한 단계 끌어올릴 것"이라고 말했다.