패치로 혈당 측정 때 불안정 문제 풀 실마리 찾아

국내 연구진이 패치로 혈당 측정시 발생하는 정확성 및 안정성 문제를 해결할 가능성이 제시됐다. POSTECH(포항공대)는 피부로부터 생체신호를 안정적으로 얻을 수 있는 '구조변환형 전극'을 개발했다고 17일 밝혔다. 연구결과는 생체재료 분야 국제 학술지인 '어드밴스드 머티리얼즈'에 표지 논문으로 게재됐다. 연구는 기계공학과 임근배 교수와 이중호·윤가은 박사 연구팀이 박성민·김철홍 교수가 진행했다. 피부 표면에 붙이는 '표피형 전극'은 사용이 간편하지만, 땀이나 건조함, 움직임 등의 영향으로 불안정한 신호가 생긴다. 이번에 개발한 '진피형 바이오 전극'은 삽입 순간에는 바늘처럼 단단해 피부 각질층을 통과한다. 진피층에 도달하면 부드러운 구조로 변하는 '구조 변환형 전극'이다. 알루미늄이 항공기에서는 단단한 합금으로, 주방에서는 얇은 호일로 사용되는 것처럼 동일한 소재도 구조에 따라 전혀 다른 물성을 가질 수 있다는 원리에 착안헀다. 연구팀은 극유연성 생체 소재의 초소형 정밀 가공과 발포성 구조 변환 설계를 통해 이를 구현했다. 발포성 소재를 희생층으로 활용해 전극이 수 초 내 피부 각질층을 통과한 뒤 진피층에 안정적으로 자리잡도록 했다. 동물 모델과 인체 실험 결과 장기간 삽입 상태에서도 조직 손상이나 면역 반응이 거의 발생하지 않는다는 점을 확인했다. 땀이나 탈수 상태, 장시간 착용 조건에서도 신호 정확도가 안정적으로 유지되는 것으로 나타났다. 임근배 교수는 “의료 진단 기기뿐만 아니라, 생체 데이터를 정밀하게 수집해 AI와 결합하는 차세대 '피지컬 AI' 기술로도 확장될 수 있다”고 말했다.