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OLED 이용한 고성능 생체센서 개발 |
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관리자 |
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2018.11.13 |
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OLED(유기발광다이오드) 등 광학소자를 이용해 아주 적은 전력으로 웨어러블 기기에 부착해 생체신호를 측정할 수 있는 유연 센서가 개발됐다.
KAIST는 유승협(전기및전자공학부) 교수 연구팀이 OLED와 OPD(유기포토다이오드)를 이용해 '초저전력 심장박동·산소포화도 센서'를 개발했다고 12일 밝혔다.
이 센서는 신체의 건강 상태를 파악하는 가장 중요한 생체신호 중의 하나인 심장박동과 신체 내 원활한 산소공급 여부를 파악하는 산소포화도를 측정하는 기기다. 이런 센서는 광학소자를 통해 주요 생체신호를 간단하면서 비침습적 방법으로 모니터링할 수 있지만, 피부에서 산란된 빛을 효율적으로 감지하려면 보다 강한 빛이 필요해 장기간 모니터링하는 데 한계가 있다.
연구팀은 유기포토다이오드가 OLED를 동심원 형태로 감싸 피부에 전방위로 분포하는 빛을 효율적으로 감지하는 최적의 구조를 가진 유연 심박 및 산소포화도 센서를 만들었다. 이 센서는 평균 소비전력이 0.03밀리와트(㎽)에 달해 매우 적은 전력으로 생체신호를 측정할 수 있다. 이는 기존 LED(발광다이오드)와 PD(포토다이오드)로 구성된 상용 센서가 필요로 하는 전력소모량의 수십 분의 일에 해당하는 매우 작은 값으로, 24시간 동작해도 1메가와트(㎿)가 채 되지 않는다.
센서는 매우 적은 전력소모뿐 아니라 유기소자의 유연함을 그대로 지니고 있어 스마트 워치와 무선 이어폰, 스마트 반지, 인체 부착형 패치 등 다양한 웨어러블 기기에 적용할 수 있다.유승협 교수는 "생체신호의 지속적인 모니터링은 물론 건강 이상 신호를 상시 검출할 수 있어 향후 빅데이터와 연계하면 생체신호의 특정 패턴과 질병 간 상호 관계를 알아내는 데 활용할 수 있다"고 말했다.
이 연구는 이현우 박사과정 학생이 제1저자로 참여했으며, 국제학술지 '사이언스 어드밴스드(9일자)' 온라인판에 실렸다.
대전=이준기기자 bongchu@dt.co.kr |
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