'스파이더맨 슈트' 머지않았네…꿰맨 상처 실시간 관리하는 '전자실'

[2024 테크마켓]이재홍 DGIST 로봇및기계전자공학과 교수
섬유형 전자소자로 '카테터 실시간 모니터링 센싱시스템' 개발

스파이더맨 첨단슈트의 팔목 부위, 첨단 AI 비서 기술이 적용돼 작동하는 모습/사진=마블스튜디오

SF(공상과학)영화 '스파이더맨'에 등장하는 슈트, 입으면 자동으로 사용자 몸에 착 감기듯 맞춰진다. 이런 수축력에서 더 나아가 팔목 부위 옷감에선 화면이 뜨고 AI(인공지능) 비서가 작동된다. 몸에 착 달라붙는 얇은 슈트에서 여러가지 ICT(정보통신기술) 기능이 구현되는 이런 의류 개발을 가능케 한 건 '섬유형 전자소자'다.

일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 추진 중인 '뉴럴링크' 프로젝트는 뇌에 미세한 칩을 이식해 사람과 컴퓨터를 직접 연결하는 기술이다. 이때 칩 속 전극도 섬유형 전자소자를 썼다. 이처럼 섬유형 전자소자는 유연한 특성과 몸의 거부 반응이 기존 필름형태 전자소자보다 낮아 바이오·헬스케어 분야에서 주목받고 있다.

이재홍 대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과 교수/사진=DGIST

대구경북과학기술원(DGIST) 로봇및기계전자공학과 이재홍 교수는 섬유형 전자소자 분야 전문가로 꼽힌다. 이재홍 교수는 오는 16일 서울 코엑스A홀 컨퍼런스C에서 열리는 4대 과학기술원 공동 '2024 테크마켓'에서 이 기술을 응용한 '카테터 고정 상태 실시간 모니터링 센싱 시스템'을 공개할 예정이다.

이 교수는 "최근 애플의 '비전프로', 삼성의 '갤럭시링'처럼 고글, 반지 형태의 새로운 웨어러블(착용형) 기기가 나오고 있는 데 우리가 먼 미래 최종적으로 만날 웨어러블 기기는 과연 어떤 모습일까라는 질문이 제 연구의 출발점이었다"고 말했다.

그에 따르면 1990년부터 '스마트 의류'에 대한 연구가 이뤄졌다. 초기 형태는 여러가지 전자 부품들을 옷에 덕지덕지 합친 형태였다. 이 교수는 "미래에 스마트 의류가 웨어러블 기기의 한 분야로 자리 잡으려면 심미성을 전혀 잃지 않은 완벽한 일체형 옷이 돼야 했고, 그러려면 의류의 기본 요소인 실·섬유 자체가 전자소자가 돼야 했다"고 말했다.

그가 섬유형 전자소자로 개발한 '스마트장갑'은 로봇과 드론(무인기)을 조정하는 기능을 갖췄다. 로봇팔도 제어한다. 사용자 손의 움직임을 로봇팔의 움직임과 연결, 원격조정이 가능하도록 설계한 것이다. 2021년엔 이 기술을 토대로 '의료용 전자봉합사'라는 콘셉트를 세계 최초로 제시했다. 이는 상처 부위 염증 변화를 실시간으로 모니터링할 수 있다.

대구경북과학기술원(DGIST)은 이재홍 로봇및기계전자공학과 교수 공동 연구팀이 개발한 의료용 생체 전자봉합사/자료=DGIST

섬유용 전자소자는 전자봉합사 이외에도 다양한 헬스케어 분야에 적용할 수 있는데, 이 교수는 의료현장에서 자주 쓰는 카테터에 적용하고 있다. 카테터는 튜브 모양의 의료기구로 체내에 삽입해 체액을 배출·주입하는 데 사용한다. 소변을 배출하는 요도용부터 심혈관용, 정맥용 등 기능도, 모양도 다양하다.

카테터는 특정 신체 부위 안으로 넣기가 힘든 반면 쉽게 빠진다는 단점이 있다. 빠질 경우 외부균에 감염된 것으로 간주, 다시 쓸 수 없다. 만약 뇌 조직의 깊은 곳에 출혈이 생겨 이를 빼내기 위해 카테터를 삽입한 경우라면 심각한 상황을 초래할 수 있다.


그래서 이 교수는 섬유형 전자소자 기술을 응용해 카테터 고정 상태를 실시간 모니터링 할 수 있는 센싱 시스템을 개발했다. 예컨대 카테터가 당겨져 빠지려 할 때 간호사 휴대폰에 깔린 앱(애플리케이션) 등을 통해 알림이 울리도록 디자인한 것이다. 그는 "카테터는 둥근 관 형태여서 일반적인 필름 형태 센서를 적용할 수 없어 섬유형 전자소자 기반의 신축성 스트레인 센서를 개발·적용한 것"이라며 "센서에 특정 기준을 입력, 그 이상으로 당겨져 늘어나게 되면 그 즉시 알림이 울리는 원리"라고 설명했다.

이어 "이번에 개발한 카테터는 애초부터 의료 소모품 제조업체 등에 기술이전을 목표로 하고 만든 것"이라며 "현재 의료현장에서 수요가 많고 안정성도 뛰어난 데다 당장 사업화가 가능하다는 점을 테크마켓 발표 때 강조할 예정"이라고 말했다.

한편, 2024 테크마켓은 머니투데이 스타트업 미디어 플랫폼 '유니콘팩토리'가 내달 16일 서울 삼성동 코엑스 A홀에서 개막하는 '그린비즈니스위크 2024(GBW 2024)'의 특별 부대행사로 마련했다. 과학기술정보통신부와 카이스트, 대구경북과학기술원(DGIST), 울산과학기술원(UNIST), 광주과학기술원(GIST) 등 4대 과기원이 공동으로 개최하는 이번 행사는 우수 R&D(연구개발) 성과를 국내 대·중견·중소기업, 스타트업에 소개·이전해 기존 제품·서비스를 고도화하고 글로벌 경쟁력을 강화할 것으로 보인다.

특히 이번 행사는 기존 과기원별 단독 설명회와 달리 과기원 4곳이 한데 모여 준비하는 통합형으로 치뤄지는 데다 한국과학기술정보연구원(KISTI)의 AI(인공지능) 기반 공공 R&D 기술사업화 유망성 탐색 플랫폼 '아폴로'(Apollo)를 통해 선정된 기술과 궁합이 맞는 기업을 매칭, 기술이전 및 사업화 성공률을 더 높였다는 점에서 주목을 받는다. 아폴로는 기업들이 필요로 하는 기술이 무엇인지 진성 수요를 파악하고, 선정된 기술에 관심을 가질만한 수요기업을 예측해 알려준다. 또 해당 기술로 개발한 제품·서비스 관련 시장 규모와 경쟁사 분석 정보도 제공한다.

행사장엔 4대 과기원 공동상담부스가 설치돼 핵심기술 8건에 대한 일대일 현장상담이 이뤄질 예정이다. 뿐만 아니라 바이오, 이차전지, 디스플레이 등 국가 12대 전략기술과 탄소 중립 관련 기술에 관심있는 기업들에 대한 R&D 사업 자문도 지원한다.



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