[IT 트렌드 읽기] 피부에 컴퓨터 붙이는 시대 온다
상태바
[IT 트렌드 읽기] 피부에 컴퓨터 붙이는 시대 온다
  • 김상혁 기자
  • 승인 2019.12.15 12:37
  • 댓글 0
이 기사를 공유합니다

이산화탄소→휘발유 전환 촉매 최적화
피부에 붙이는 컴퓨터, 헬스케어에서 주목
스마트 콘택트렌즈 무선 충전 기술 개발
해외 연수 전에 수막구균성 수막염 예방 접종

[오피니언뉴스=김상혁 기자] 연일 터지는 정치·사회 뉴스에 빠져 정작 중요한 것을 놓치기 일쑤죠. 21세기 미래를 바꿀 IT기술, 인포테인먼트 소식입니다. 미래 먹거리일 뿐 아니라, 흐름을 놓쳤다간 금방 시대에 뒤처지게 됩니다. <오피니언뉴스>는 매주 주요 IT, 과학기술, 게임 소식들을 짤막하게 모아 소개합니다. 먼 미래가 아닌 눈앞의 미래에 상용화될 IT기술을 주로 다루려합니다.  [편집자 주]

패치 형태의 생체신호 모니터링 센서 개념도 및 실제 이미지. 사진제공=한국연구재단
패치 형태의 생체신호 모니터링 센서 개념도 및 실제 이미지. 사진제공=한국연구재단

◆ 피부에 붙이는 컴퓨터 나온다

에어팟 프로, 오큘러스 GO, 스마트워치 등 지금은 '웨어러블 컴퓨터'의 전성시대 입니다. 그런데 조금 후면 피부에 달라 붙는 컴퓨터, 일명 '패치형 컴퓨터' 시대가 올 것으로 보입니다.

최근 국내·외 주요 연구기관을 중심으로 다양한 패치형 센서 기술 개발이 속도를 내고 있습니다. 신축성이 좋은 소재들이 점차 개발되면서 가능해진 신기술입니다.

패치 센서는 호흡이나 맥박 뿐 아니라 땀 성분 분석, 피부 상태 체크, 움직임 감지 등 헬스케어 분야에서 크게 주목받고 있습니다. 뿐만 아니라 무선통신까지 가능해 IoT(사물인터넷) 분야에서도 큰 관심을 보이고 있죠.

미국 캘리포니아공대 연구진은 땀을 분석해 혈액 대사물질과 영양분 농도를 상시 관찰할 수 있는 패치 센서를 개발했습니다. 심혈관 질환이나 당뇨병 등을 모니터링하는데 유용합니다. 스탠퍼드대 연구팀은 패치 센서에 원격으로 전력을 공급하는 '바디넷(BodyNet)'이라는 기술을 개발해 스마트폰이나 PC로도 송수신을 할 수 있게끔 만들었습니다.

국내에서도 과학기술정보통신부 국책 과제로 성과를 내기도 했습니다. 김선국 성균관대 교수 연구팀과 한국전자부품연구원이 최근 공개한 패치형 센서는 온도, 습도, 동작을 정확하게 측정해냅니다. 실리콘으로 만들어져 방수까지 가능해 피부에 부착한 후 표면의 온도와 습도, 착용자의 움직임을 관찰합니다. 지속적인 관찰이 필요한 운동선수, 신생아, 노약자에게 효과를 볼 수 있습니다.

진동을 감지하는 센서도 패치형으로 개발됐습니다. 포스텍 화학공학과 조길원 교수, 전자전기공학과 정윤영 교수팀이 개발한 이 센서는 목에 붙여 음성을 인식합니다. 성대의 진동을 감지하기 때문에 다른 소음이 심한 환경에서도 왜곡이 거의 없다는 장점이 있습니다.

이런 패치형 컴퓨터들은 2년 안팎으로 상용화 될 수 있다는 전망이 나오고 있습니다.

 

국내 연구진이 스마트 콘택트렌즈 무선 충전 기술을 개발했다. 사진제공=연세대
국내 연구진이 스마트 콘택트렌즈 무선 충전 기술을 개발했다. 사진제공=연세대

◆ '미션 임파서블'의 현실화…'스마트 콘택트렌즈' 무선충전 기술 개발

첩보전을 앞둔 한 요원이 특수제작한 스마트 콘택트렌즈를 낍니다. 테러조직의 정보원을 만난 요원은 그들 손에 들린 서류를 훑어봅니다. 눈을 빠르게 두 번 깜빡이면 스마트 콘택트렌즈가 문서를 촬영하고 핵미사일 발사코드를 다른 컴퓨터로 전송합니다. 영화 '미션 임파서블: 고스트 프로토콜'의 한 장면입니다.

 박장웅 연세대 교수와 이상영 울산과학기술원(UNIST) 교수, 배병수 한국과학기술원(KAIST) 교수 연구진이 증강현실(AR)이 가능한 콘택트렌즈에 전력을 공급하는 무선 충전회로 인쇄 기술을 개발했습니다. 

스마트 콘택트렌즈는 실제 사물과 가상 이미지를 겹쳐서 볼 수 있는 AR을 구현해 각종 정보를 제공하거나 눈물을 분석해 건강을 확인하는 등의 이유로 주목받는 기술입니다. 하지만 전력 공급 문제가 해결이 안돼 곤경에 부딪힌 상태였는데요.

국내 연구진이 소프트 콘택트렌즈에 들어가는 물질을 기판으로 해서 배터리, 무선 충전 장치 회로, 발광다이오드 등을 초정밀 인쇄공정으로 그려 넣는데 성공했습니다. 콘택트렌즈를 착용한 상태에서 눈 가까이에 무선 충전기를 가져다 대면 LED가 켜졌습니다. 즉, 무선 충전이 된 것이죠.

스마트 콘택트렌즈는 시야도 가리지 않고 충전 단자가 노출되지 않아 감전의 염려도 없습니다. 열도 없어 눈 건강, 기기의 상태 모두 양호하게 보존할 수 있습니다.

이 기술은 스마트 콘택트렌즈 뿐 아니라 전원 공급에 불편함이 있는 다른 웨어러블 기기에도 널리 활용 가능하다는 점에서 주목받고 있습니다.

 

한국화학연구원이 개발한 촉매 기술을 이용해 이산화탄소에서 전환된 휘발유. 사진=연합뉴스
한국화학연구원이 개발한 촉매 기술을 이용해 이산화탄소에서 전환된 휘발유. 사진=연합뉴스

◆ 이산화탄소 재활용 해 휘발유 만든다

이산화탄소는 온실가스의 주범입니다. 그런데 한국화학연구원이 이 이산화탄소를 이용해 휘발유를 만드는 기술을 개발했다고 합니다.

최근 한국화학연구원 탄소자원화연구소 전기원·김석기 박사팀은 이산화탄소를 휘발유로 직접 전환하는 반응 메커니즘을 밝히고, 전환공정의 핵심인 촉매를 최적화하는 데 성공했다고 밝혔습니다.

기존에는 800도의 고온을 거쳐야 하는 '간접전환' 기술이 있었습니다. 다만 이를 두번 실행해야하고 온도가 높은 것이 단점입니다. 직접전환은 300도의 저온 환경에서 가능해 효율이 좋지만 촉매의 반응 기제가 알려져 있지 않아 활용이 어려웠다고 합니다.

그런데 연구팀은 직접 전환 반응에 쓰이는 철·구리·칼륨 촉매에서 구리와 칼륨의 역할을 확인하고, 각 촉매 성분의 적절한 양을 알아내는 데 성공했다고 하네요.

개발한 촉매를 직접 전환 공정에 적용한 결과 수율(이산화탄소의 휘발유 전환율)은 20% 정도로 나타났습니다. 연구진의 목표는 상용화가 가능한 40%대까지 끌어올리는 것이라고 합니다.

 

사진=연합뉴스
사진=연합뉴스

◆ 겨울방학 해외연수? 수막구균성 수막염 예방 접종 '꼭'

겨울철 방학을 이용해 해외 연수나 교환학생, 여행 등을 계획하는 사람이 많습니다. 그런 분들이라면 '수막구균성 수막염'이라는 질병에 관심을 가져야합니다. 

의료계에 따르면 수막구균성 수막염은 치사율이 무려 10%에 이르는 급성 감염병입니다. 감염 초기에는 두통, 발열, 구토 등 증상이 나타나 감기로 오인하기 쉽습니다. 그런데 패혈증으로 진행될 경우 발병 24시간 내 사망할 수 있습니다. 살아난다 해도 생존자 5명 중 1명은 팔다리 괴사로 인한 사지 절단, 난청, 신경 장애 등 심각한 후유증에 시달릴 수 있습니다.

이 질환은 대개 환자나 건강한 보균자의 코나 입의 점액에 있는 수막구균이 작은 침방울 또는 직접 접촉에 의해 다른 사람에게 전파돼 발생합니다. 때문에 단체 생활을 하면 감염에 취약해집니다. 국내에선 매년 10명 가량 보고되는데 올해는 11월까지 15명으로 예년보다 많다고 합니다.

만약 해외로 나갈 일이 있다면 예방 접종을 고려해야합니다. 미국, 영국, 호주 등의 일부 학교에서는 수막구균 백신 접종 증명서가 없으면 학생의 기숙사 입주를 거부하기도 하므로 사전에 확인할 필요가 있습니다. 면역 체계가 잡히는 시간을 감안하면 적어도 출국 10일 전에는 접종을 해야한다고 합니다.


댓글삭제
삭제한 댓글은 다시 복구할 수 없습니다.
그래도 삭제하시겠습니까?
댓글 0
0 / 400
댓글쓰기
계정을 선택하시면 로그인·계정인증을 통해
댓글을 남기실 수 있습니다.