울산과학기술원(UNIST) 연구팀이 젤과 접착제 없이도 피부에 부착해 심전도를 측정할 수 있는 패치를 개발했다.

정훈의 UNIST 기계공학과 교수팀은 액체금속과 고무 실리콘의 미세 구조를 활용해 젤과 접착제가 필요 없는 고성능 심전도 패치를 개발했다고 9일 밝혔다.

기존 심전도 패치는 신호를 정확히 포착하기 위해 차가운 젤을 사용하고, 화학 접착제에 따라 피부 발진이나 자국을 남기는 문제가 있었다.

이번에 개발된 패치는 20마이크로미터 폭의 액체금속 관이 달팽이 집처럼 말린 형태다. 피부에 직접 닿는 관 아래 부분이 뚫린 구조라 심장 박동 신호가 액체금속 전극에 바로 전달돼 젤 없이도 심박 신호를 잘 포착한다. 관이 워낙 얇아 차가운 느낌도 들지 않는다.

패치 전체에 있는 미세한 돌기는 접착제 역할을 한다. 돌기 부분이 갓의 가장자리처럼 튀어나와 있어 피부 미세 굴곡에 빈틈없이 부착되면서 접착력이 강해진다.

연구팀의 패치는 전극 저항이 상용 패치보다 5배 이상 낮았다. 격하게 움직여도 정확하게 심박 신호를 검출할 수 있으며 걷거나 뛰는 격렬한 활동 중에도 상용 심전도 패치보다 약 2배 높은 신호 정확도를 유지했다.

해당 패치는 500회 이상 재사용할 수 있고 내구성도 뛰어나다. 미세 구조로 인한 접착력이고 젤 없이도 오랫동안 정확한 심전도 측정이 가능하기 때문이다.

정훈의 교수는 "액체금속의 누설 문제와 피부 접착 문제를 정교한 구조 설계만으로 동시에 해결한 것"이라며 "차세대 웨어러블 시스템의 원천 기술로 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.

한편, 연구팀은 이 기술을 앤빅스랩에 이전해 상용화를 추진하고 있다. 중소벤처기업부가 지원하는 팁스(TIPS) 과제에 선정됐으며 초기 투자 유치에도 성공했다. 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스(Advanced Science)'에 표지 논문으로 선정돼 1월 5일 출판됐다.