손목에 차기 스마트워치는 빛을 이용해 측정한 맥파 신호를 바탕으로 심박수를 알려준다. 이때 심박수의 변화는 수치로만 확인할 수 있다. 국내 연구진이 혈관의 움직임까지 실시간으로 보여주는 기술을 개발했다.
포스텍(총장 김무환)은 김철홍 IT융합·전자전기·기계공학과 교수와 안중호·백진우 IT융합공학과 박사 연구팀이 남성현 삼성종합기술원 마스터 연구팀과 공동으로 광혈류측정기(PPG)와 광음향현미경(PAM)을 결합한 시스템을 개발했다고 9일 밝혔다. 맥파 신호 변화에 따른 혈관 이미지를 실시간 확인할 수 있어 심장내과, 내분비내과 등 다양한 임상 분야에 활용이 기대된다.
광혈류측정기는 스마트워치의 심박수 측정 센서에 주로 활용되는 기술이다. 피부에 LED를 쐈을 때, 심장 수축과 이완에 따라 빛의 반사율이 달라지는 원리를 이용한다. 심박수를 실시간으로 확인할 수 있어 유용하지만, 혈관의 움직임을 비롯해 몸 안에서 일어나는 변화를 직접 관찰하기는 어려웠다.
연구팀은 PAM을 접목해 이러한 한계를 극복하고자 했다. 광음향현미경을 이용하면 시간에 따른 혈관의 변화를 영상으로 생생하게 관찰할 수 있기 때문이다. 이 시스템으로 사람 손가락의 혈관 이미지와 혈액량 변화를 동시에 확인하는데 성공했다. 더 나아가 맥파 신호에 변화가 있을 때마다 혈관이 움직이는 것을 직접 확인함으로써 두 변화가 연동돼 있음을 증명했다.
삼성종합기술원, 한국연구재단, 범부처의료기기사업단, 한국산업기술진흥원의 지원을 받아 이뤄진 이번 연구성과는 최근 국제 학술지 '포토어쿠스틱스'에 게재됐다.
포항=정재훈기자 jhoon@etnews.com
