- "인체 자외선 노출 정도 직접 측정"… 스마트헬스케어 분야서 활용 전망

- '근거리 무선통신' 기술 이용, 배터리 없애



국내외 연구진이 인체가 자외선에 노출되는 정도를 직접 측정할 수 있는 '초소형 웨어러블 자외선 센서'를 개발했다.

광운대는 전자융합공학과 김정현 교수 연구팀이 미국 노스웨스턴대, 일리노이주립대 등과 국제공동연구를 통해 초소형 웨어러블 자외선 센서를 개발하고 임상 실험을 통해 성능을 증명했다고 6일 밝혔다.

이번에 개발된 초소형 웨어러블 자외선 센서는 피부, 손톱 또는 작은 단추와 같은 곳에 부착해 인체가 자외선에 노출되는 정도를 직접 측정할 수 있어 향후 스마트헬스케어 분야에 널리 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

지금까지 자외선 노출 정도는 기상청이 발표하는 자외선 수치를 확인해 가늠하는 수준이었다. 연구팀이 개발한 센서는 자외선 노출 시 발생하는 광전류량을 근거리 무선 통신(NFC: Near-Field Communication) 기술을 통해 스마트폰으로 읽어내는 방식이다. 광전류는 자외선을 받으면 자연 발생하며 연결된 슈퍼캐패시터에 즉시 저장된다. 사용자는 본인의 스마트폰을 이용해 저장된 전류량을 수시로 확인해 자외선 노출 정도를 알 수 있다.

센서 내 배터리를 없애고 무선통신을 가능하게 한 핵심 기술인 NFC 기술은 우리가 흔히 사용하는 교통카드나 스마트페이 등에 쓰이는 무선통신 기술이다.

연구팀이 개발한 센서는 지름 8mm, 두께 약 1mm, 무게는 약 50mg 정도로 매우 작고 얇고 가벼워 피부뿐만 아니라 손톱이나 단추와 같은 작은 곳에 쉽게 부착이 가능하다. 연구팀은 선글라스, 귀걸이, 반지, 팔찌, 손톱 위 등에 센서를 부착할 수 있다고 설명했다.



연구팀은 자외선이 심한 미국 플로리다주와 브라질에서 수 십 명의 지원자들을 대상으로 두 차례 성능 테스트를 했고, 노스웨스턴 의과대학과 칼 종합병원과 협업해 신생아 피부에 부착해 황달 광선 치료 시 신생아의 피부에 닿는 광선의 양을 실시간 모니터링 하는 등 다양한 임상 실험을 통해 센서 성능을 입증했다.

연구팀은 앞서 지난달 세계적인 뷰티 회사 로레알( L'oreal)과 관련 기술을 이용한 상용제품도 출시했다.

김 교수는 "작년 초 자외선 노출도에 따라 색이 변하는 스티커 센서를 개발해 발표한 후, 보다 정확하고 정량적인 측정을 위해 많은 노력을 기울인 결과 이번에 센서를 개발했다"고 말했다. 공동 연구를 수행한 노스웨스턴대 허승연 연구원은 "피부 미용과 건강에 민감한 오늘날 꼭 필요한 기술로서, 스마트 헬스케어 분야와 더불어 뷰티 분야까지 널리 응용될 것으로 기대한다"고 했다.

이번 연구는 한국연구재단 생애첫연구사업과 바이오·의료기술개발사업의 지원으로 수행됐으며, 연구 성과는 과학·의학 분야 저명 학술지인 '사이언스 중개의학(Science Translational Medicine)' 5일자 온라인에 게재됐다.