국내 연구진이 피부에 붙이기만 하면 혈류를 실시간으로 측정할 수 있는 무선 전자패치를 개발했다.
권경하 카이스트 전기및전자공학부 교수 연구진은 딥러닝과 다층 열 센싱 기술을 결합한 무선 웨어러블 혈류 측정 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다. 연구 결과는 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 지난 2월 게재됐다.
기존에는 초음파나 광학 방식으로 혈류를 측정해 왔다. 하지만 장비가 크거나 혈관 깊이에 따라 정확도가 떨어지는 한계가 있었다.
연구진은 혈액이 흐르면 주변에 미세한 열 이동이 발생한다는 점에 주목해, 서로 다른 깊이에 온도 센서를 배치해 열의 이동 경로를 입체적으로 분석하는 다층 열 센싱 기술을 개발했다. 여기에 인공지능(AI) 알고리즘을 적용해 복잡한 체온 분포 속에서 혈관의 깊이와 실제 혈류 속도를 실시간으로 분리·추출했다.
실험 결과, 초당 1~10㎜ 범위의 혈류 속도를 오차 0.12㎜/s 이내로, 1~2㎜ 범위의 혈관 깊이를 오차 0.07㎜ 이내로 측정하는 데 성공했다. 이는 머리카락 굵기보다 작은 수준의 오차로, 일반적인 웨어러블 기기로는 구현하기 어려운 정밀도다.
특히 이 기술을 스마트워치에 사용되는 광혈류(PPG) 센서와 결합하면 혈압 측정 오차를 최대 72.6%까지 줄일 수 있는 것으로 나타났다.
이 전자패치는 응급 의료 현장에서 환자의 상태 변화를 실시간으로 감지하는 데 활용될 수 있다. 고혈압·당뇨 환자의 맞춤형 건강관리, 쇼크와 같은 급성 위험 신호의 조기 감지에도 적용할 수 있다.
권경하 교수는 "이번 기술은 혈류와 혈압을 더 정확하게 측정할 수 있는 원천 플랫폼"이라며 "스마트워치와 결합해 일상 속 건강 모니터링 수준을 한 단계 끌어올릴 것"이라고 말했다.
참고 자료
Science Advances(2026), DOI: https://doi.org/10.1126/sciadv.aea8902