[뉴스] 팔에서 만든 전기, 무선으로 가슴까지…배터리 없는 심전도 센서 나왔다

심장 건강을 지키는 필수 기기, 심전도 센서가 이제 배터리 없이 작동한다면 믿을 수 있나요? 서울대 연구팀이 세계 최초로 선보인 무선 전력공급 기술의 비밀을 파헤쳐보겠습니다.

최근 국내 연구진이 팔에서 만들어지는 전기, 즉 팔이나 다리에서 발생하는 소량의 전력을 활용하여 배터리 없이 가슴까지 심전도 센서를 무선으로 구동하는 기술을 개발하는 데 성공했습니다. 이 혁신적인 기술은 심장 질환의 조기 진단과 장기 모니터링이 필요한 헬스케어 기기의 운영 방식을 획기적으로 변화시킬 전망입니다.

기존의 심전도 센서는 배터리를 내장해 작동했기 때문에 크기와 무게가 불편함을 야기했고, 충전 문제로 지속적인 사용이 어려운 한계가 있었습니다. 하지만 이번 연구에서는 팔이나 다리 등 움직임이 많은 부위에 부착된 발전 소자들이 주변 환경의 빛, 열, 마찰력 등을 전기로 바꾸는 에너지 하베스팅 기술을 활용하여, 인체 표면을 따라 무선으로 전력을 전달하는 방법을 개발했습니다.

이 기술의 핵심은 ‘직교 에너지 하베스팅 네트워크’라는 특별한 무선 전력전송 방식에 있습니다. 전자파의 인체 흡수와 산란 문제를 해결하며, 여러 발전 소자가 서로 다른 주파수 채널을 통해 동시에 전력을 공급받을 수 있어 효율적이고 안전하게 심전도 센서를 구동할 수 있습니다.

실제 실험에서는 팔뚝 부위에 부착된 초박형 유기 태양전지와 다양한 발전 소자가 가슴 부위의 심전도 센서에 전력을 무선으로 전달하여, 배터리를 사용하는 것과 거의 차이 없는 결과를 얻어냈습니다. 특히, 주변 환경에 맞춘 다양한 발전 소자들을 유연하게 활용할 수 있어, 일상생활 속에서의 신뢰성도 확보했습니다.

이 기술은 배터리 무게와 충전의 번거로움을 해결하는 것은 물론, 심전도뿐만 아니라 근전도, 뇌파 등 다양한 생체 신호를 장시간 모니터링하는 데도 활용이 기대됩니다. 앞으로는 스마트워치와 같은 큰 전력 허브와 무선으로 연결된 소형 웨어러블 기기들이 배터리 없이 작동하는 시대가 열릴 것으로 보입니다.

이처럼 팔에서 만든 전기, 무선으로 가슴까지 전달하는 배터리 없는 심전도 센서 기술은, 우리의 건강 관리 방식을 한층 더 가볍고 편리하게 만들어 줄 혁신입니다. 언제 어디서나 끊김 없는 건강 모니터링이 가능해지는 미래를 기대해보세요.

얇고 가벼운 차세대 헬스케어의 미래: 팔에서 만든 전기, 무선으로 가슴까지…배터리 없는 심전도 센서 나왔다

무거운 배터리는 이제 과거의 일이 될지도 모릅니다. 피부 위를 타고 흐르는 전기로 심전도부터 뇌파 측정까지 가능하게 만든 새로운 웨어러블 기술이 등장했기 때문이죠. 바로 국내 연구진이 개발한 배터리 없는 피부 밀착형 센서 시스템, ‘SkinECG’입니다. 이 혁신적인 기술은 팔이나 다리 등에 부착된 발전 소자에서 생성된 전력을 무선으로 피부 표면을 따라 전달하여, 배터리 없이도 심전도 센서를 구동하는데 성공했습니다.

이 기술의 핵심은 팔에서 만든 전기를 활용하는 것으로, 기존의 배터리 기반 웨어러블 기기와는 차별화됩니다. 몸에 부착된 발전 소자가 빛, 열, 움직임 등 주변 환경에서 버려지는 에너지를 전기로 바꾸고, 이를 무선으로 피부 위 센서에 전달하는 방식입니다. 이렇게 하면 크기와 무게가 가벼운 채로 장시간 안정적인 생체 신호 측정이 가능해집니다.

이전까지 생체 신호를 측정하는 웨어러블 기기들은 배터리의 크기와 충전 문제로 인해 제약이 많았죠. 그러나 이번 연구에서는 인체 결합 전력공급 기술을 통해 전자파의 흡수나 산란을 최소화하며, 효율적인 무선 전력 전달을 실현했습니다. 이를 통해 배터리 없는 센서가 전력을 공급받아 정상 작동하는 모습을 구현함으로써, 앞으로의 헬스케어 기기들이 더 가볍고 편리하게 발전할 수 있는 토대를 마련한 셈입니다.

이 기술은 심전도는 물론 근전도, 뇌파와 같은 다양한 생체 신호의 장기 모니터링에도 응용 가능하며, 향후에는 원격 의료시스템과 헬스케어 디바이스 전반에 혁신을 가져올 것입니다. 장기적으로는 더 두껍지 않고 얇은 기기들이 배터리 없이 작동하는 세상이 올 전망이죠. 이번 개발이 갖는 의미는, 우리가 일상생활 속에서 건강 관리를 위해 충전 스트레스로부터 해방되는 새로운 시대를 앞당기고 있다는 점입니다.

더 이상 무거운 배터리 때문에 불편함을 느끼지 않아도 됩니다. 피부 위를 흐르는 전기로 더 가볍고, 더 길게, 더 스마트하게 건강을 챙기는 미래, 지금 바로 눈앞에 펼쳐지고 있습니다.

Reference

한국경제: https://www.hankyung.com/article/202605045685i