손목이나 피부 등에 부착해 생체 신호를 모니터링하는 웨어러블 의료기기의 최대 난제를 극복한 신 기술이 나와 학계의 주목을 받고 있다.

3차원 액체 다이오드(3D LD)를 기반으로 운동시에 발생하는 땀까지 모두 배출할 수 있는 통기성을 갖추면서 불편 개선은 물론 장기 착용의 가능성을 열었기 때문이다.

현지시각으로 28일 네이쳐(Nature)에는 초 투과성 웨어러블 기기 개발과 이에 대한 검증 연구 결과가 공개됐다(10.1038/s41586-024-07161-1).

현재 웨어러블 기술의 발달로 의료기기 또한 이를 접목한 모니터링 기술이 지속적으로 개발돼고 있다.

피부에 부착해 연속으로 혈당을 측정하는 연속혈당측정기나 가슴에 붙여 장기간 심전도를 모니터링하는 기기 등이 대표적인 경우.

또한 패치형 기기에 더해 손목에 착용하는 기기도 속속 나오고 있으며 최근에는 반지형 기기도 각광을 받고 있는 추세다.

이러한 웨어러블 기기는 환자의 불편을 개선하고 장기간 모니터링이 가능하다는 장점이 있지만 단점 또한 존재했다.

피부에 장시간 부착해야 하거나 손목에 오랜 기간 착용하고 있어야 한다는 점에서 땀이 배출되지 못해 습기가 차거나 피부 발진 등의 부작용이 생기는 경우가 있었기 때문이다.

이로 이해 각 웨어러블 기업들은 이를 해결하는데 집중하며 환자의 불편과 부작용을 줄이기 위해 애써왔다.

홍콩시립대 위 싱거(Yu Xinge) 교수가 이끄는 연구진이 공개한 초 투과성 웨어러블(Super permeable wearable) 기술이 주목받고 있는 배경도 여기에 있다.

이러한 단점을 한번에 극복한 신 기술이라는 점에서 향후 웨어러블 기기의 발전에 큰 전기가 될 수 있는 이유다.

이에 따라 연구진은 표면 구조가 액체의 자연스러운 흐름을 유도하는 자연에서 영감을 받아 3차원 액체 다이오드를 활용한 투과성 웨어러블 기기를 개발했다.

특정 방향으로 액체를 흐르는 방식을 활용해 땀을 투과시켜 통기성을 확보한 셈이다.

실제로 이 기기를 인체에 부착한 뒤 운동 등의 활동을 진행한 결과 이 기기는 인체에서 배출되는 땀의 4천배에 가까운 액체를 그대로 밖으로 내보낸 것으로 분석됐다.

특히 두께가 3mm 내외에 불과하다는 점에서 이물감이 거이 없어 장시간 착용에 따른 불편감도 획기적으로 줄었다.

연구진을 이를 통해 땀이나 이물감 등으로 인해 생체 신호 모니터링이 중단되는 상황을 막고 장기간 모니터링을 지속할 수 있는 가능성을 열었다고 평가하고 있다.

위 싱거 교수는 "3차원 액체 다이오드 시스템을 통해 웨어러블 장기 모니터링 장치의 가장 큰 난제였던 통기성과 이물감을 획기적으로 개선했다"며 "웨어러블 의료기기를 넘어 피트니스 장치 등에 획기적 전환점이 될 것"이라고 밝혔다.