한국전기연구원은 최명우 나노융합연구센터 선임연구원팀이 조동휘 한국화학연구원 책임연구원팀, 오용석 국립창원대 교수팀과 공동연구를 통해 욕창을 조기 진단하거나 관리할 수 있는 나노소재 기반의 무선 센서 플랫폼을 개발했다고 13일 밝혔다. 연구결과는 7월 28일(현지시간) 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼즈'에 표지 논문으로 공개됐다.
피부에 묻은 배설물은 환부를 자극해 욕창을 악화하지만 요양원이나 재활병원에서는 인력 부족으로 실시간 관리가 어렵다. 환자 피부에 센서를 부착하는 방법이 있지만 대부분 압력만을 측정하는 단일 센서로 구동에 작은 배터리나 전선 연결이 필요하다는 점이 제약이다.
연구팀은 환자의 몸에 가해지는 압력, 온도뿐 아니라 몸에서 방출되는 암모니아를 감지하는 소재를 개발했다. 항균 효과가 있는 황화구리(CuS)를 이용해 배설물에서 방출되는 암모니아를 선택적으로 감지하고 감염을 예방하는 원리다.
스마트폰 등으로부터 전력을 공급받을 수 있는 무선 전력 전송 방식을 적용해 용량이 제한적인 배터리나 긴 전선 없이 센서를 피부에 부착하는 것만으로도 환자의 상태를 자동으로 모니터링할 수 있다. 선명하고 안정적인 신호 측정이 가능한 회로 설계와 무선 통신 알고리즘을 독자 개발했다.
연구팀은 김해한솔재활요양병원의 협조를 받아 실제 욕창 위험군 환자들을 대상으로 임상 유효성을 검증했다. 현장에서 간호사나 보호자가 스마트폰, 노트북, 태블릿 등으로 피부 상태를 실시간으로 확인해 욕창을 예방하고 관리 효율성을 높였다.
최 선임연구원은 "상온에서 외부 에너지원 없이도 생체에서 나오는 가스 중 암모니아만을 선택적으로 감지할 수 있는 고효율 소재를 개발했다"며 "이를 무선 센서 플랫폼에 적용한 것은 세계에서 첫 사례"라고 밝혔다.
연구팀은 욕창 센서 외에 피부 습도나 산성도, 젖산 농도 등으로 진단 영역을 확장해 스마트 헬스케어 플랫폼으로 발전시킬 계획이다.
<참고 자료>
- doi.org/10.1002/adfm.202506774
