성균관대학교(총장 신동렬)는 김태일 화학공학·고분자공학부 교수 연구팀이 박병학 박사 주도 아래 거미 다리의 패드를 모사해 외부 노이즈를 선택적으로 제거하는 댐핑 소재 및 이를 이용한 전자 소자를 개발하는 데 성공했다고 9일 밝혔다.

연구팀은 거미의 패드 원리를 모사해 필요한 영역대의 상대적으로 높은 주파수 대역을 갖는 생체 신호를 통과시키고, 낮은 주파수 대역을 갖는 노이즈들을 선택적으로 제거하는 새로운 소재를 세계 최초로 개발했다. 스트레인 센서와 결합해 목 진동, 심박수 등의 기계적 생체 신호를 노이즈 하에서 높은 신호대 잡음비로 읽을 수 있고, 심전도, 뇌파 등의 전기적 생체 신호 역시 노이즈 하에서 안정적으로 검출이 가능함을 확인했다. 신호처리를 이용해 노이즈를 제거한 기존의 방법보다 높은 신호대 잡음비를 얻는 것으로, 재료가 선택적으로 노이즈를 댐핑하는 것이 기존의 방법보다 훨씬 효과적임을 입증했다.

김태일 교수는 "노이즈를 최소화해 생체 신호 모니터링 연구가 활성화돼 실시간으로 얻기 어려웠던 민감한 신호를 읽어내 진단 및 의공학 분야에서 큰 활용이 있을 것으로 전망한다"고 말했다.

이번 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 미래창조과학부의 학문균형발전지원사업, 휴먼플러스융합연구개발사업, 뇌과학원천기술개발사업, 산업통상자원부 및 산업기술평가관리원 주관 2020년 산업기술거점센터 육성시범사업 그리고 산업통상자원부 및 한국산업기술진흥원 주관 2021년 산업혁신인재성장지원사업 해외연계부문 지원으로 수행됐으며, 세계적 국제학술지 '사이언스(Science)'에 5월 6일 게재됐다.