땀 모으는 패치 개발해 건강상태 분석한다

포스텍 조길원 교수팀, 선인장 가시 원리 이용한 패치 개발
혈당관리 등 땀 이용한 헬스케어 웨어러블 기기에 적용 가능

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 혈액을 대신해 몸 상태를 분석할 수 있는 땀을 모을 수 있는 방법을 개발했다. 이 방법은 마치 선인장이 가시를 통해 물을 끌어들이는 원리와 같다. 연구진은 이 원리를 이용한 패치를 만들어 땀을 빠르게 채취한 뒤 헬스케어 웨어러블 기기로 건강상태를 분석할 수 있다고 설명했다.

포항공과대학교(POSTECH) 조길원 교수팀이 선인장 가시의 원리를 이용해 빠르게 땀을 모으는 피부부착형 패치를 개발했다.

조길원 교수는 "땀은 혈액과 달리 분비되는 속도가 느리고 불규칙적이어서 그동안 웨어러블 기기에 활용하지 못했다"며 "이 패치는 땀을 활용해 혈당관리를 포함해 다양한 웨어러블 헬스케어 기술에 활용할 수 있을 것"이라고 말했다.

개발한 패치를 웨어러블 땀센서에 실험한 결과, 일반 마이크로유체 관을 이용할 경우보다 훨씬 빠르게 측정할 수 있을 뿐 아니라 지속적인 혈당 모니터링이 가능했다.

건조한 환경에서 자라나는 선인장은 생존을 위해 가시에 맺힌 물방울을 가시 끝에서 몸통 쪽으로 이동시킨다. 이때 미세한 물방울은 물방울의 휘어진 곡면 안쪽과 바깥쪽에 작용하는 압력의 차이로 인해 이동한다. 이를 라플라스 압력이라고 부른다.

연구진은 선인장 가시가 물을 끌어들이는 원리를 새로운 패치에 적용했다.

초발수·초친수로 표면에너지가 쐐기 형태로 패턴된 표면 구조와 마이크로유체 관의 높이 등을 최적화해 라플라스 압력 차이를 극대화해 만들었다.

한편, 이번 연구결과는 세계적으로 권위 있는 학술지 '어드밴스드 머터리얼즈(Advanced Materials)' 표지논문에 선정됐다.

[e-mail] 김만기 기자