심장박동률과 인체의 움직임을 측정하는 경량의 센서 개발 정대상 기자 2014-04-16 10:03:34

네덜란드 홀스트 센터(Holst Centre)와 아이멕(Imec)사는, 현재 이용 가능한 다른 제품 무게의 절반에 해당하는 10그램의 무게로 건강을 모니터링하는 프로토타입 플렉시블 패치를 개발했다. 사용 시에, 이 패치는 조직 접촉 임피던스, 실시간 심전도(ECG, electrocardiogram) 그리고 육체적인 활동 모니터링을 위한 가속도계를 적용시킨다. 

일본의 신코 전기산업(Shinko Electric Industries)사의 시스템 패키지(SiP, system in package) 기술의 발전 덕분에, 전자장치 모듈은 2×2cm 이하를 측정한다. 더욱이, 이 시스템이 가진 고정밀 알고리즘, 저전력 소비 그리고 작은 크기와 무게는 패치를 소비자용 장치 분야에 적절하게 만든다고 주장되고 있다. 

사람들이 취하는 행동의 단계와 소비하는 칼로리를 세지 못하는 많은 행동 모니터들이 존재한다. 심장박동률은 활동 수준을 결정하는 핵심 입력값이므로, 가슴에 편안하게 설치될 수 있는 모니터 장치는 가장 정확한 값을 제공한다. 거꾸로, 이것은 인체와 함께 움직이고 유연하게 구부러질 수 있는 작고 경량의 모니터 장치의 요구를 증가시킨다. 

아이멕(Imec)사와 홀스트 센터(Holst Centre)는, 그들이 개발한 패치가 리드선이 하나인 심전도(ECG), 조직 접촉 임피던스 센서 그리고 3D 가속계를 최종 소비자에게 제공하기 위해 초조전력 전자장치와 유연한 전극을 결합시키기 때문에 이러한 분야에 적용이 가능하다고 주장한다. 

데이터는 국부적으로 프로세싱되고 분석되며, 관련 정보는 블루투스 스마트(BLS, Bluetooth Smart)를 통해 전송된다. 아이멕(Imec)사에 의하면, 이 패치는 최소한의 에너지를 통해 프로세싱하며 통신함으로써, 더 작은 규모의 축전지를 사용할 수 있도록 한다. 더욱이, 블루투스 스마트 링크는 스마트폰과 태블릿을 포함한 휴대용 장치에 표준화된 통신 채널을 제공한다. 

아이멕(Imec)사 연구진들은 이 기능성을 17.4mm×17.4mm를 측정하는 모듈에 통합시키기 위해 신코(Shinko)사의 시스템 패키지(SiP) 기술을 적용했는데, 이것은 PCB 면적이 이전 세대 모듈과 비교하여 52% 정도 감소함을 의미한다. 

그다음, 모듈은 네덜란드 아인트호벤에 기반을 둔 홀스트 센터(Holst Centre)가 설계한 유연하고 늘어날 수 있는 패치에 통합되었다. 이 디자인은 더 긴 기간 동안 가슴에 편안하게 장착될 수 있는 경량의 패치를 창조하기 위해 호일 기술이 적용된 시스템과 늘어날 수 있고 통합된 전극 기술을 결합시켰다고 알려졌다. 이 모듈이 가진 작은 크기와 패치의 유연성은 움직임으로 인한 반작용을 감소시킴으로써, 정확하고 신뢰성 있는 모니터링을 가능케 한다. 

이 패치는 아이멕(Imec)사와 홀스트 센터(Holst Centre)의 휴먼++ 프로그램(Human++ program) 프레임워크 내에서 개발되었는데, 이것은 더 우수하고 효율적인 건강관리 모니터링 시스템의 필요성을 해결하는 것이 목표이다. 아이멕(Imec)사와 홀스트 센터(Holst Centre)에 의하면, 그들은 현재 이 콘셉트의 산업화에 관심을 가진 파트너를 찾고 있는 중이다. 


* 자료 - KISTI 미리안 글로벌동향브리핑