[오늘의 과학자]파스처럼 붙이는 정신건강 측정 장치 개발

KAIST 조영호 교수팀 주도…체온, 땀, 맥파 측정 통해 웨어러블 기기와 연동 전망

피부부착형 유연 스트레스 패치 소자 부착/사진=KAIST

카이스트(KAIST, 총장 강성모) 바이오및뇌공학과 조영호 교수 연구팀이 스트레스 등 인간의 정신 건강 상태를 측정할 수 있는 '피부 부착형 패치'를 개발했다고 19일 밝혔다.

기존 스트레스 측정을 위한 데이터 분석은 맥파 등 하나의 생리적 데이터만을 분석하기 때문에 스트레스 이외의 운동, 더위, 추위, 심혈관 질환 등의 생리적 상태에 의한 영향을 구분하는 데 한계가 있었다.

연구팀은 이 같은 문제 해결을 위해 피부에 나타나는 세 가지 감정 징후인 피부온도, 땀 분비량, 맥파 등 다중 생리적 데이터의 변화를 측정해 이를 피부에 부착 가능한 패치로 제작했다.

패치 실제 크기/사진=KAIST

우표크기(25mm*15mm*72µm)의 피부 부착형 스트레스 패치는 맥박이 뛸 때 생기는 압력으로 스스로 전기를 만들어 공급하는 방식으로 외부 전원 및 배터리 없이 사용이 가능하다.

또 모든 센서를 하나의 극소형 패치로 집적해 기존의 패치에 비해 피부 접촉면적을 125분의 1로 줄이고 유연성을 6.6% 높여 착용감을 극대화했다.

패치 구조/사진=KAIST

이를 통해 감정과 스트레스 징후를 연속적으로 측정, 개인의 감정 관리 및 정신건강 증진에 도움을 줄 수 있다는 게 연구팀의 설명이다.

조 교수는 "기존 웨어러블(착용형) 기기에 쉽게 연결 가능하고 전원이 필요 없어 산업적 응용가치가 크다"며 "급격히 성장 중인 인공지능 기술과 접목할 경우 인간의 이성적 지능과 함께 감성적 부분까지 교감할 수 있을 것"이라고 설명했다.

또 "미래사회에서는 인간의 지능과 신체 건강 뿐 아니라 고차원적 감정 조절과 정신 건강 관리의 중요성이 크게 부각될 것"이라고 덧붙였다.

이번 연구성과는 국제학술지 네이처의 자매지 '사이언티픽 리포트' 온라인판 최근호에 게재됐다.