연구 모식도[한국과학기술원(KAIST) 제공. 재판매 및 DB 금지]
딥러닝·다층 열 센싱으로 혈류·혈관 깊이 실시간 동시 측정
한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 권경하 교수 연구팀이 딥러닝과 다층 열 센싱 기술을 결합해 피부에 붙이기만 하면 혈류를 실시간으로 측정할 수 있는 무선 웨어러블 혈류 측정 시스템을 개발했다고 5일 밝혔다.
이 장치는 혈관을 직접 건드리지 않고도(비침습 방식) 혈류 속도와 혈관 깊이를 동시에 측정할 수 있다.
연구팀은 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 혈관 깊이와 실제 혈류 속도를 실시간으로 분리·추출하는 데 성공했다. 이어 AI를 적용해 복잡한 체온 분포 속에서 혈관의 깊이와 실제 혈류 속도를 정확히 구분해 냈다.
실험 결과, 초당 1∼10㎜ 범위의 혈류 속도를 오차 초속 0.12㎜ 이내로, 1∼2㎜ 범위의 혈관 깊이를 오차 0.07㎜ 이내로 측정하는 데 성공했다. 이는 머리카락 굵기보다 작은 수준의 오차로, 일반적인 웨어러블 기기로는 구현하기 어려운 정밀도라고 연구팀은 설명했다.
이 전자패치는 응급 의료 현장에서 환자의 상태 변화를 실시간으로 감지하거나 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.
