DGIST 장경인 교수팀, ‘한 번에 건강 확인·치료’만능 스마트 패치 개발

DGIST(총장 이건우) 로봇및기계전자공학과 장경인 교수팀이 실시간 생체신호 모니터링과 약물 전달이 가능한 스마트 패치를 개발했다.

이 패치는 접이식 구조를 활용해 다양한 센서와 약물 전달 시스템을 하나로 통합했으며, 심혈관 건강 상태를 실시간으로 확인하고 필요 시 즉각 약물을 투여할 수 있다. 연구팀은 이 기술이 혈당 관리, 통증 완화, 만성질환 치료 등 여러 의료 분야에서 폭넓게 활용될 것으로 기대하고 있다.

고령화 사회가 가속화되면서 개인 맞춤형 헬스케어의 중요성이 더욱 강조되고 있다. 이로 인해 실시간 건강 모니터링과 즉각 치료가 가능한 웨어러블 의료기기에 대한 관심이 높아지고 있다. 그러나 기존의 웨어러블 기기들은 주로 생체신호 감지나 약물 전달 중 하나의 기능만 제공해 한계가 있었으며, 얇고 안정적인 구조에 여러 기능을 통합하는 데 기술적 어려움이 있었다.

장경인 교수팀은 이런 한계를 극복하기 위해 전기적·광학적 생체신호 센서, 약물 전달 시스템, 무선 통신 모듈을 접이식 구조로 설계해 하나의 스마트 패치에 통합했다. 이 패치는 실시간으로 측정한 생체신호를 기반으로 약물을 자동 전달할 수 있어 사용자의 건강 상태에 맞춘 맞춤형 치료를 가능하게 한다.

연구팀은 스마트 패치의 성능을 검증하기 위해 실시간 생체신호 측정과 약물 전달 실험을 진행했다. 실험 결과, 심전도와 혈류량을 실시간으로 모니터링하며 심박수 변이도와 맥파 전달 시간을 성공적으로 분석했다. 더불어, 수집한 생체신호를 기반으로 자동 약물 투여 기능을 성공적으로 구현했다.

장경인 교수는 “이번 연구에서 개발한 스마트 패치는 생체신호 측정과 약물 전달을 통합한 시스템으로, 혈압 조절, 혈당 관리, 통증 완화, 만성질환 치료 등 다양한 의료 분야에 활용 가능성이 높으며, 실시간 맞춤형 치료를 실현할 수 있다”며, "앞으로도 이 기술을 더욱 발전시켜 다양한 의료 분야에 적용할 수 있는 지능형 헬스케어 플랫폼으로 확장할 계획이다“고 했다.

한편 이번 연구는 과학기술정보통신부의 STEAM 연구사업 등의 지원으로 수행됐으며, 연구결과는 국제학술지인 'Nature Communications'에 1월 게재됐다.