한국과학기술원(KAIST)은 전기·전자공학부 유승협 교수 연구팀이 날숨 속 이산화탄소 농도를 측정해 실시간으로 수면 건강을 진단할 수 있는 웨어러블 센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 기존 이산화탄소 센서는 부피가 크고 소비전력이 높다는 한계가 있다. 이산화탄소 농도에 따라 형광의 세기가 변화하는 광화학적 이산화탄소 센서는 소형화가 가능하다는 장점이 있지만, 염료 분자의 광 열화 현상으로 인해 장시간 안정적으로 사용하기 어려웠다. 연구팀은 발광다이오드(LED)를 유연한 박막형 유기 포토다이오드(빛을 모으는 장치)로 감싼 저전력 이산화탄소 센서를 개발했다. 광 효율이 높아 염료 분자에 쪼이는 광량을 최소화해 사용할 수 있다. 소비전력이 171㎼(마이크로와트·100만분의 1W)로, 수 ㎽(밀리와트)인 기존 센서보다 수십 배 낮은 수준이다. 연구팀은 또 형광 분자의 광 열화 경로를 규명해 광화학적 센서에서 사용 시간에 따라 오차가 증가하는 원인을 밝히고, 오차를 줄이기 위한 광학적 설계 방법을 제시했다. 무게 0.12ｇ, 두께는 0.7㎜ 수준으로 가볍고 얇아 마스크 안에 부착해 이산화탄소 농도를 측정할 수 있으며, 최대 9시간까지 연속으로 사용할 수 있다. 특히 실
기계공학과 김정 교수 연구실 졍화영, Jirou Feng 박사과정 수상 영예 장시간 착용 가능한 천 기반 표면 근전도 센서 및 의도 인식 관련 논문 KAIST 기계공학과 생체기계연구실 정화영 및 풍 제유(Jirou Feng) 박사과정이 2022년 IEEE 국제 로봇/자동화 저널(이하 RA-L) 최우수 논문상(Best paper award)을 수상했다. RA-L은 국제 로봇 학회에서 제출된 논문을 선별해 출판하는 매체다. 근전도 센서는 근육 활성도를 측정하는 기술로, 최근 일반 분야로 활용성이 확장되고 있다. 김 교수팀은 기존 일상 내 활용되는 근전도 센서의 착용상 불편·신호 방해 등 단점을 보완한 천 기반 맞춤형 대면 제작 센서 관련 논문을 RA-L에 제출한 결과, 이번 최우수 논문상을 수상했다. 이번 최우수 논문상 시상은 지난 6월 1일 영국 런던에서 개최한 로봇 학회인 국제 로봇자동화학회(ICRA2023)에서 진행됐다. 김정 교수 연구팀 논문은 2022년에 RA-L에 출간된 1100개가량 논문 중 편집자 위원회(Editorior board)에서 선정된 5개 최우수 논문 중 하나로 선정돼 상패 및 상금이 수여된다. 김정 KAIST 기계공학과 생체기계연구실
[헬로티] 일상생활에서 심신 상태 등을 모니터해 건강 유지에 도움이 되는 기기나 시스템이 주목받고 있다. 이 배경에는 몇 가지 현상이 있다. 하나는 인구의 고령화이다. 일본은 초고령화 사회를 맞이하고 있으며, 건강 수명의 연장 등이 문제가 되고 있다. 또 다른 하나는 정보통신 기술이 발전한 것이다. 센서를 네트워크에 접속해(IoT), 언제 어디서나 정보를 공유하는 것이 가능하게 됐다. 또한 클라우드 서비스가 일반화되고, 스토리지 용량도 대규모화되고 있으므로 대량의 데이터를 취득․축적하는 것이 용이해지고 있다. 이 글에서는 사람의 생리 상태나 활동 기록 등의 라이프 데이터를 취득하기 위한 센서 일반에 요구되는 특질에 대해 설명하고, 현재 주로 이용되고 있는 센서와 그 원리를 간단히 소개한다. 또한 센서의 과제와 앞으로 라이프 데이터를 더욱 활용하기 위해 필요한 센서에 대해 설명하고, 앞으로의 방향성을 전망한다. 라이프 데이터란 무엇인가 우선, 이 글에서 말하는 라이프 데이터에 대해 정의한다. 이 글의 라이프 데이터에는 심전도나 혈압 등의 생리 상태에 관한 데이터뿐만 아니라, 식사나 산책 등의 행동에 관한 데이터나 기온․날씨 등의 환경에 관
[헬로티] 사람이 생활하는데 있어 모든 정보를 수치화해 라이프 데이터로서 취급할 때, 살아 있다는 것을 체내로부터 알리는 신호인 바이탈 사인은 하나의 라이프 데이터로서 취급할 수 있다. 바이탈 사인의 정의에는 분야에 따라 다르지만, ‘맥박’, ‘호흡’, ‘체온’, ‘혈압’의 4가지가 주요 지표이다. 인간은 생명을 유지하기 위해 폐로 산소를 받아들이고, 심장의 수축으로 혈액에 의해 산소를 몸속의 세포에 보낸다. 이 장기의 움직임에 의해 열이나 혈류의 압력이 발생하기 때문에 이들 4가지의 지표를 라이프 데이터로서도 활용할 수 있다. 그림 1. 세계 각국의 운동량이나 신체에 관한 데이터를 본인에게 리포트하는 서비스 인지도 일본에서 일상생활 속에서 바이탈 사인을 계측할 기회는 ‘의사로부터 지시받았다’, ‘컨디션에 이상을 느낀다’ 등 몸 상태에 이변이 발생하고 나서 계측하는 경우가 많다. 의사로부터 지시받은 경우에도 기상 시나 식사 전후 등 정해진 시간에 정기적으로 계측하는 경우가 많으며, 평상시에 연속적으로 계측하는 것은 일반적이지 않다.
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