피 대신 땀으로 내 몸 분석...동전 크기 ‘웨어러블 센서’ 개발

정기훈 카이스트 바이오·뇌공학과 교수팀
요산·젖산·티로신 등 핵심 대사물질 분석

한국과학기술원(KAIST)은 정기훈 바이오·뇌공학과 교수 연구팀이 채혈 없이 땀만으로 인체 대사산물을 실시간 분석할 수 있는 웨어러블 센서 ‘스마트 패치’를 개발했다. [KAIST]

한국과학기술원(KAIST)은 정기훈 바이오·뇌공학과 교수 연구팀이 채혈 없이 땀만으로 인체 대사산물을 실시간 분석할 수 있는 웨어러블 센서 ‘스마트 패치’를 개발했다고 7일 밝혔다.

연구팀이 만든 센서는 피부에 직접 부착하는 얇고 유연한 형태의 패치로, 땀을 모으는 미세 유체 통로와 빛을 이용해 땀 속 성분을 정밀하게 판독하는 초미세 광학 센서(나노플라즈모닉 구조)로 구성된다. 이 구조는 나노미터(㎚·10억분의 1ｍ) 수준에서 빛을 조작해 분자의 특성을 읽어낼 수 있으며 머리카락보다 가는 미세 통로를 통해 땀의 흐름을 정교하게 제어한다.

패치 내부에는 6~17개의 독립된 저장 공간이 마련돼 있어 운동 중에 분비되는 땀이 순차적으로 각 챔버에 채워지도록 설계됐다. 이같은 다중 저장 구조 덕분에 시간에 따라 달라지는 땀의 성분 변화를 연속적으로 추적할 수 있다.

연구팀은 실제 사람에게 패치를 부착해 운동 중 땀을 채취·분석하는 실험을 진행했다. 그 결과 땀 성분의 변화를 실시간으로 추적하는 데 성공했다. 기존 기술이 한두 가지 성분만 검출할 수 있었던 데 비해 이번 기술은 요산·젖산·티로신 등 대사, 운동, 질환과 밀접한 3가지 핵심 대사 물질을 동시에 정량 분석할 수 있다. 특히 이들 물질의 농도가 운동 강도와 식단에 따라 어떻게 달라지는지까지 확인했다는 점에서 의미가 크다.

이번 연구는 땀을 활용한 무채혈 바이오마커 진단 기술의 가능성을 입증한 것으로 향후 맞춤형 건강관리나 질환 조기 진단, 스포츠 의학 분야에서 폭넓게 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

한국과학기술원(KAIST)은 정기훈 바이오·뇌공학과 교수 연구팀이 웨어러블 스마트 패치고 땀 성분의 변화를 실시간으로 추적하는 데 성공했다. [KAIST]

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