유승협 교수 연구팀 "올레드·유기 포토다이오드 이용"

KAIST 연구팀이 개발한 심장박동·산소포화도 센서 [KAIST 제공=연합뉴스]

(대전=연합뉴스) 이재림 기자 = 한국과학기술원(KAIST)은 전기 및 전자공학부 유승협 교수 연구팀이 유기발광다이오드(OLED)와 유기 포토다이오드(OPD)를 이용해 초저전력 심장박동·산소포화도 센서를 만들었다고 12일 밝혔다.

유회준 교수 연구팀과의 협력을 통해 얻은 이 기술은 다양한 웨어러블 기기에 적용할 수 있을 것으로 보인다.

KAIST 이현우 박사과정생이 1 저자로 참여한 논문은 사이언스 어드밴시스'(Science Advances) 9일 자 온라인판에 실렸다.

피부를 통과하는 빛은 피부 내부에서 여러 방향으로 흩어지는 현상(산란)이 일어난다.

광학 소자를 이용한 심장박동·산소포화도 센서의 경우 이런 빛의 산란을 막는 게 중요하다.

아울러 상시 모니터링을 요구하는 기기 특성상 전력 소모도 줄일 필요가 있다.

8자 모양으로 된 부분이 유기 포토다이오드다. 둥근 형태의 녹색 OLED와 붉은색 OLED를 감싸고 있다. [KAIST 제공=연합뉴스]

연구팀은 광원의 발광 파장에 따른 피부에서의 빛의 전달 형태를 다각도로 검토했다.

이를 통해 유기 포토다이오드가 유기발광다이오드를 동심원 형태로 감싸는 구조의 심장박동·산소포화도 센서를 구현했다.

해당 센서는 피부에서 전방위로 분포되는 빛을 효율적으로 감지한다.

소비전력도 낮아 약 0.03㎽만으로도 측정할 수 있었다.

기존 상용 센서가 갖는 통상 전력 소모량의 수십 분의 일에 해당한다.

유기소자의 경우 자유로운 패턴 구현이 쉽다는 점을 최대한 활용할 수 있다.

다시 말해 스마트 워치부터 무선 이어폰, 스마트 반지, 인체 부착형 패치 등으로 응용할 수 있다는 뜻이다.

KAIST 유승협 교수(왼쪽)와 이현우 박사과정생 [KAIST 제공=연합뉴스]

유승협 교수는 "생체 신호의 지속적인 모니터링은 건강 이상 신호를 상시 검출할 수 있게 한다"며 "빅데이터와 연계하면 특정 패턴과 질병 간 상호 관계를 알아내는 데에도 도움을 줄 수 있을 것"이라고 말했다.

연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 나노·소재원천기술개발사업과 선도연구센터 사업 지원으로 수행했다.

walden@yna.co.kr

[경제] KAIST '초저전력 심박·산소포화도 센서' 개발