심전도 검사 패치를 붙이면 차가운 느낌이 들고 일부 사람에 따라 피부 발진이나 자국도 남긴다.
이는 신호를 또렷하게 잡기 위해 발라 놓은 젤 때문인데, 젤과 접착제 없이도 심전도 신호를 측정할 수 있는 패치가 나와 관심을 모으고 있다.
울산과학기술원(UNIST)은 최근 기계공학과 정훈의 교수팀이 액체금속과 고무 실리콘의 미세 구조를 활용해 젤과 접착제가 필요 없는 고성능 심전도 패치를 개발했다고 밝혔다.
개발된 패치는 20마이크로미터(㎛·1㎛는 100만분의 1ｍ) 폭의 액체금속 관이 달팽이 집처럼 돌돌 말린 형태다.
피부에 직접 닿는 관 아랫부분이 뚫린 구조라 심장 박동 신호가 액체금속 전극에 바로 전달될 수 있어 젤이 없이도 심박 신호를 잘 포착한다.
피부와 닿은 면이 뚫려 있어 압력을 받으면 액체금속이 밑으로 새어 나올 수 있는데, 연구팀은 관 하단에 안쪽으로 말려 들어간 수평 돌기 구조를 만들어 해결했다.
패치 전체에 있는 지름 28㎛, 높이 20㎛ 크기의 미세한 돌기는 접착제 역할을 한다. 이 패치는 전극 저항이 상용 패치보다 5배 이상 낮았고, 작은 신호도 잡아냈다.
특히 실제 걷거나 뛰는 격렬한 활동 중에도 상용 심전도 패치보다 약 2배 높은 신호 정확도를 유지했다.
정훈의 교수는 "피부가 민감한 환자를 대상으로 하는 장기 건강 모니터링 기술, 고정밀 인간 기계 상호작용 인터페이스 등 차세대 웨어러블 시스템의 원천 기술로 활용될 것"이라고 말했다.
한편, 이번 연구 결과는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'(Advanced Science) 표지 논문으로 선정돼 지난달 5일 출판됐다.