KAIST, 심전도 실시간 측정기술 개발

김철(왼쪽부터) KAIST 바이오및뇌공학과 교수, 김민재 박사과정, 프렘라위 티라윗차양군 연구원 [KAIST 제공]

국내 연구진이 옷을 입은 채 침대에 눕기만 하면 심전도와 심박변이를 실시간으로 측정할 수 있는 기술을 개발했다. 이번 기술은 원격 의료와 연계해 일상적인 심장 건강 모니터링 플랫폼으로 발전할 수 있으며, 수면·스트레스 분석 등 다양한 바이오 헬스케어 분야로 확장되어 환자 맞춤형 예방과 조기 진단에 기여할 것으로 기대된다.

KAIST는 바이오및뇌공학과 김철 교수 연구팀이 ‘침대형 심장 모니터링 온디바이스 시스템’을 개발했다고 19일 밝혔다.

연구팀은 전자회로와 전극을 하나로 통합한 유연성 기판 센서를 제작해 정밀도를 높였으며, 온디바이스 신호처리를 통해 신호-잡음 분리, 심장 박동 신호(R-피크) 검출, 심박변이 분석을 실시간으로 수행할 수 있는 통합 시스템을 구현했다. 비접촉 방식은 외부 잡음에 취약하다는 기술적 한계도 있었다. 연구팀은 이러한 문제를 해결하기 위해, 외부 잡음을 차단하고(능동 차폐), 인체의 미세한 전류 변화를 안정적으로 잡아내는 회로(오른다리 구동회로)를 적용했다. 김철 교수는 “잡음 환경에서도 실시간으로 신호를 추출할 수 있는 이번 시스템은 일상에서 심장 건강을 손쉽게 확인하는 데 활용될 수 있다”며 “향후 다양한 생체 신호 측정을 추가해 수면 건강 관리의 초석이 될 것”이라고 말했다.

이번 연구결과는 국제학술지 ‘바이오센서스 앤 바이오일렉트로닉스(Biosensors and Bioelectronics)’에 게재됐다.

구본혁 기자