[파이낸셜뉴스] 이오플로우는 당사 웨어러블 인공췌장 솔루션에 중국 파트너사 시노케어의 센서 지원을 추가하기로 하고 관련 의향서를 체결했다고 11일 밝혔다. 전 세계적으로 당뇨병 환자의 수가 기하급수적으로 급증하고 이들을 위한 효율적인 혈당 관리 솔루션의 필요성이 점점 더 중요해지고 있다. 특히 인슐린 의존성(중증) 당뇨군에서는 연속혈당센서와 인슐린 펌프를 알고리즘으로 연계해 자동으로 인슐린을 조절해주는 인공췌장 시스템 채택이 빠른 속도로 확산하고 있다. 얼마 전 미국 식품의약국(FDA)에서 제2형 당뇨인 대상으로도 인공췌장 솔루션을 승인했다. 이오플로우 관계자는 "지난 2023년 말 미국의 패치펌프 솔루션인 '옴니팟'이 미국 FDA으로부터, 그리고 올해 초에는 당사의 '이오패치X' 제품이 국내 식품의약품안전처로부터 각각 웨어러블 인공췌장 솔루션 승인을 받았다"라며 "향후 시장은 빠른 속도로 패치형(웨어러블) 펌프 제품을 채택할 것으로 예상된다"고 말했다. 이 관계자는 또 "현 단계의 인공췌장 솔루션은 연속혈당센서와 펌프를 별도 착용해야 하지만, 당사는 자체 핵심 기술인 초저전력형 구동부 기반으로 센서와 펌프를 일체형 웨어러블로 구성하는 ‘이오파니’ 제품을 출시할 계획이다"라고도 전했다. 이오플로우 김재진 대표는 "일체형 웨어러블 인공췌장이 상용화되기 위해서는 현실적으로 제품을 일주일간 사용할 수 있어야 하는 데 타 회사의 구동부 기술로는 웨어러블에 적합한 무게나 크기의 일주일용 제품 구현이 어렵다"라며 "현실적으로 이오플로우만이 이러한 제품을 만들 수 있는 유일한 회사다"라고 밝혔다. 시노케어의 연속혈당센서 사업 총괄인 장펑 페이 박사는 "이오플로우사가 최근 당사 연속혈당센서의 한국 내 독점 판매를 결정하면서 빠르게 성장하고 있는 전 세계 인공췌장 시장에 새로운 선택권을 주는 의미있는 파트너십을 구축했다"라며 "일체형 인공췌장의 개발에는 많은 기술적 난관이 있겠지만 시노케어의 축적된 생체신호 센서 기술 지원으로 이를 빠른 속도로 극복할 수 있도록 도울 것"이라고 밝혔다. 이오플로우는 이미 올해 초 웨어러블 인공췌장 솔루션에 대한 식약처의 승인을 확보하고 있어 새로운 센서와 연계하는 솔루션의 추가는 내년이라도 가능할 것으로 전망된다. 양사는 각자가 타사의 센서 또는 펌프와도 제한없이 연계할 수 있는 개방적 협력관계를 맺기로 했다. 한편, 지난 2002년 설립된 시노케어는 중국에서 상장된 최초의 혈당 측정기 회사다. dschoi@fnnews.com 최두선 기자

[파이낸셜뉴스] 부산대학교는 기계공학부 박상민 교수팀이 극한 조건에서 위험 상황을 신속하게 인식하고 대응할 수 있는 산업안전체계를 위한 웨어러블 센서 및 산업용 사물인터넷(IoT) 모니터링 시스템을 개발했다고 3일 밝혔다. 이 센서는 헬멧·장갑·신발 등에 붙여 사용하며 충돌이나 위험한 상황을 빠르게 감지해 알림을 보내주고, 에어로졸 스프레이를 활용해 다양한 형태와 재료의 상용 안전 보호구에 훼손 없이 적용해 손쉽게 제작할 수 있다. 또 이 센서는 배터리가 필요 없는 자체 전원이라는 특징과 무게와 공간 제약이 없다는 점에서 노동자의 활동성 및 설치 제약 없는 범용적인 활용이 기대된다. 현재 산업환경에서 널리 사용되는 OPC UA를 활용해 IoT 시스템을 구축, 공장 내 다른 센서·액추에이터·PLC·PC와 같은 요소들과 효과적인 연동이 가능하다. 이런 특징을 기반으로 노동자, 기기, 그리고 모니터링 시스템까지 포괄적인 통신과 제어가 원활하게 이뤄질 수 있다고 대학 측은 설명했다.  이같은 연구 성과는 국제 학술지 'Nano Energy' 6월 1일자에 게재됐다. Nano Energy는 해당 논문을 다룬 심사논평에서 “이 센서는 이산화규소를 바탕으로 한 나노입자 기반 전단 농축 및 전하 저장 중간층 덕분에 웨어러블 센서의 충격 흡수와 자가발전 감지 성능을 크게 향상시켰다"며 "다양한 웨어러블 기판에서의 제작성과 무선 네트워크의 호환성을 고려하면 이 연구는 극한조건의 산업환경에서 안전과 인간, 기계 상호작용을 향상할 수 있는 실현 가능한 솔루션을 제공하고 있다”라고 소개했다.  bsk730@fnnews.com 권병석 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 합동연구를 통해 잘렸다가 붙여놓으면 30초만에 원래상태로 돌아가는 소재를 만들었다. 또 이 소재를 이용해 땀으로 건강상태를 체크할 수 있는 바이오센서까지 개발했다. 이 소재의 자가치유 속도는 세계 최고이며 이 소재로 만든 바이오센서는 땀으로 심근경색, 근육경련, 저나트륨혈증 등을 파악할 수 있다. 한국화학연구원 황성연·박제영 박사팀과 강원대 최봉길 교수팀은 자가치유 소재와 웨어러블 센서를 개발했다고 21일 밝혔다. 한국화학연구원 연구진이 초고속 자가치유 소재를 개발하고, 이를 이용해 강원대 연구진이 땀 성분을 측정할 수 있는 센서를 제작했다. 연구진이 개발한 소재는 손상된지 불과 30초만에 원래 상태로 회복됐다. 전 세계 최고 속도를 보유한 중국 쓰촨대학교의 기록을 앞질렀다. 30초에 8MJ/㎥(메가줄/세제곱미터)를 회복해, 2분에 6MJ/㎥를 회복하는 쓰촨대보다 4배 이상 빠른 수준이다. 기존 센서는 걷기나 달리기, 뛰기 등의 동작으로 인해 긁히거나 파손되면 성능이 떨어진다. 이런 웨어러블 센서의 한계인 손상으로 인한 성능 저하 문제를 자가치유 소재로 해결한 것이다. 화학연구원 김선미 연구원은 "수소결합으로 인해 기계적 강도가 셀 뿐 아니라 자가치유 속도가 놀라울 정도로 빨라졌다"면서 "3㎜ 두께의 절단된 소재가 상온에서 1분 후에 아령 1㎏을 들 수 있을 정도의 강도로 돌아온다"고 설명했다. 먼저 한국화학연구원 연구진은 감귤류와 목질류에서 추출하는 구연산과 숙신산 등의 친환경 화합물을 합쳐 새로운 초분자 중합체를 만들었다. 초분자 중합체는 수소결합(전기 음성도가 강한 질소와 수소, 산소와 수소, 불소와 수소를 갖는 분자가 이웃한 분자를 끌어당기는 힘) 등의 상호작용으로 자가치유 특성을 가지는 고분자이다. 수소결합이 자가치유의 핵심으로, 새로운 초분자 중합체는 말단의 카르복실산과 알콜기가 서로 수소결합을 한다. 이로 인해 분자 간 인력이 강해져 기계적 강도가 세고, 붙었다 떨어지는 가역적 성질로 인해 잘라도 금세 다시 붙는 것이다. 강원대 연구진은 땀에서 얻은 데이터를 측정하는 가느다란 실 형태의 센서와 실시간으로 스마트폰에 데이터를 전송해 보여주는 장치를 제작했다. 초고속 자가치유 소재는 실 형태의 땀 측정 센서를 감싸는 피복재로 쓰였다. 피실험자가 실 형태의 센서를 바느질한 헤어밴드를 착용한 채 고정식 자전거를 탔는데, 50분 동안 땀의 전해질 농도를 정확하게 추적했고, 운동중 가위로 센서를 잘랐더니 20초 만에 다시 정상 작동했다. 강원대 최봉길 교수는 "자가치유 땀 측정 센서는 실 형태로 바느질하듯이 꿰매는 방식"이라면서 "여러 종류의 의류제품에 적용할 수 있어 다양한 제품으로 응용될 수 있을 것"이라고 말했다. 이번에 개발된 웨어러블 센서는 땀에 포함된 칼륨, 나트륨 이온, 수소 이온 등의 데이터를 통해 심근경색, 근육경련, 저나트륨혈증 등의 건강상태를 알 수 있다. 화학연구원 황성연 박사는 "자가치유 초분자 중합체를 기반으로 한 땀 측정 센서의 설계 및 제작은 광범위한 비침습적 진단 및 의료 모니터링 응용 분야에서 스마트 웨어러블 기술에 대한 새로운 기회를 열어줄 것으로 기대한다"고 밝혔다. 이번 연구결과는 '바이오 센서 및 바이오 일렉트로닉스' 2월호에 게재되고, '미국화학회 응용 재료 및 계면'에는 지난해 12월호에 게재됐다. 이번 연구는 한국화학연구원의 수월성 연구그룹 육성 사업 및 연구재단의 신진연구 지원을 받아 진행됐다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

[파이낸셜뉴스] 국내 과학자들이 협업을 통해 멍게껍질과 탄소나노튜브로 만든 복합섬유를 이용해 유해가스를 감지하는 웨어러블 센서를 개발했다. 이 센서는 별다른 후처리 공정이나 촉매 없이도 유해가스 감지 기능을 가진 복합섬유로 만들었다. 향후 대량생산과 일반 섬유를 직접 짤 수 있어 차세대 웨어러블 센서로 활용이 가능할 전망이다. 한국과학기술연구원(KIST) 기능성복합소재연구센터 정현수·이승기 박사 연구팀은 한국과학기술원(KAIST) 정희태 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 섬유형 이산화질소 센서를 개발했다고 3일 밝혔다. KIST 연구진은 버려지는 멍게껍질로부터 나노셀룰로오스를 추출, 탄소나노튜브와 결합한 복합섬유를 제조해 후처리 및 촉매가 필요 없는 이산화질소 센서 소재를 개발했다. 또한, 개발한 복합섬유는 기계적 강도와 유연성을 동시에 보유하고 있어 일반 섬유와 직조가 가능하다. 실제로 연구팀은 복합섬유를 삽입한 직물을 만들어 유해가스인 이산화질소를 감지하는 데 성공했다. KIST 정현수 박사는 "이번 연구에서 개발된 섬유형 가스 센서는 국내에서 원천 기술력을 보유하고 있는 탄소 나노소재를 기반을 두고 있기 때문에 지속적으로 연구 개발해 소재 원천 기술과 지적재산권을 확보한다면 다가오는 센서 시대의 소재의 강국으로 진입할 수 있는 잠재력이 기대된다."고 전망했다. 특히 이미 산업화돼 있는 일반 습식방사법으로 복합섬유를 연속 생산할 수 있어, 향후 값싼 웨어러블 가스 센서를 상용화하는 데 있어 매우 유리할 것으로 보인다. 연구에 쓰인 소재 가격만으로 연구진이 제조비용을 산출한 결과 섬유 1m당 약 10원 미만의 비용이 드는 것으로 확인됐다. 이 방법으로 제조된 복합섬유는 전도성, 다공성 그리고 이산화질소 가스에 대한 높은 선택성과 감도(ppb 레벨)를 제조단계에서부터 원스톱으로 보유하고 있다. KIST 정현수 박사는 "향후 이산화질소 외에 다른 유해가스 검출용 웨어러블 소재를 경제성 있게 개발하는 데 매진하겠다"고 밝혔다. 이번 연구는 과학기술정보통신부 지원으로 KIST 오픈리서치프로그램과 한국연구재단 나노소재기술개발사업을 통해 수행됐으며, 연구결과는 소재 분야 유명 국제저널인 'ACS 나노' 최신호에 게재됐으며, KIST는 제조기술에 대한 국내 특허를 출원 완료 했다. monarch@fnnews.com 김만기 기자

한 가닥의 섬유처럼 생긴 웨어러블 땀센서가 개발되어, 탈수 여부를 실시간 측정할 수 있게 되었다. 광주과학기술원 윤명한 교수, 경기대 주상현 교수 공동연구팀은 전기가 흐르는 단일 가닥의 고분자 섬유를 기반으로 웨어러블 땀센서를 개발했다고 한국연구재단이 26일 밝혔더. 땀의 이온 농도를 실시간 측정하는 웨어러블 땀센서는 여름철 폭염일수와 온열 질환이 급증하면서 더욱 주목받고 있다. 특히 노인과 어린이, 야외 노동자와 같은 폭염 취약계층은 탈수에 대한 민감도가 낮으므로 기기를 이용한 실시간 점검과 주의가 필요하다. 기존 센서에 포함된 반도체 소자는 얇은 막 형태로써, 늘어나는 등의 유연성이 부족했다. 또한 박막의 규격에 따라 성능이 변화해 정확성이 낮은 점이 상용화의 걸림돌이 되었다. 연구팀은 2차원 박막 형태에서 벗어나 1차원 섬유 가닥 형태의 트랜지스터를 개발했고, 이를 기반으로 사용 편리성이 극대화된 땀센서를 제작했다. 직물에 센서 한 가닥을 삽입하는 간단한 제작 방식으로 생산성도 향상되었다. 사용된 고분자 물질의 특성으로 인해 장기간 물속에서도 안정적으로 구동되며, 높은 생체 적합성을 가진다. 특히 개발된 센서는 95% 이상의 높은 재현성과 정확성을 보였다. 반도체의 규격에 상관없이 이온 농도를 정확히 측정하는 기법을 적용한 덕분이다. 이 방법에서는 이온 농도 변화와 측정전류의 '변화비'가 비례하는 점을 이용했다. 측정전류의 변화비는 측정하고자 하는 용액에서의 측정된 전류값과 기준농도에서의 전류값 사이의 변화비율로, 이를 통해 반도체 규격에 영향을 받는 요소들을 모두 상쇄시킬 수 있다. 윤명한 교수는, “수계 전도성고분자의 응용성을 기존 2차원 박막 소자에서 단일 섬유 형태의 소자까지 확장시키는 새로운 패러다임을 제시했다”라며, “가까운 미래에 신개념 섬유 기반 이식형 생체 전자소자의 출현을 앞당길 것으로 기대한다”라고 연구 의의를 설명했다. 이 연구 성과는 과학기술정보통신부·한국연구재단 기초연구사업(중견연구), 민군기술협력사업, 나노소재기술개발사업의 지원으로 수행되었다. 네이처 자매지인 국제학술지 NPG 아시아 머티리얼즈 (NPG Asia Materials) 11월 26일자에 게재되었고, 특집 논문(featured article)으로 선정되었다. seokjang@fnnews.com 조석장 기자

울퉁불퉁한 구조물을 잘 감쌀 수 있는 인공 섬모(가는 털)를 이용해 접착력을 향상시켜 옷, 돌멩이 등에도 센서 등 전자소자를 단단히 부착할 수 있는 전자섬유 제작 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 이 전자소자를 옷에 붙이면 건강상태를 확인할 수 있는 스마트 옷이 된다. 돌멩이나 식물에 붙이면 환경 모니터링 시스템으로 활용할 수 있을 것으로 기대된다. 미래창조과학부는 광주과학기술원 고흥조 교수 연구팀이 이같은 연구를 수행했으며 연구 내용은 세계적인 학술지 네이처 커뮤니케이션즈에 지난 1일 게재됐다고 7일 발표했다. 이번에 고흥조 교수 연구팀이 개발한 기술은 매우 복잡하고 거친 표면을 갖는 옷, 돌멩이, 반창고 등 다양한 소재에 고성능 및 고집적 전자소자 제작을 가능하게 한다. 연구팀은 실제 제작한 전자섬유를 학생 연구원의 셔츠에 꿰매 변형을 가하고 실생활에서 입고 다녔지만 큰 문제가 없었다. 세제를 풀어 놓은 물에 담금 세탁(20분) 후 30분 간 깨끗한 물에 씻어내 건조를 해도, 1만번 잡아당겨도 소자의 전기적 특성이 유지됐다. 미래부는 직물뿐만 아니라 반창고, 차(tea) 거름망, 면봉, 돌멩이 등 평평하지 않고 복잡한 표면에도 적용할 수 있어 다양한 분야로의 활용 가능성이 높다고 설명했다. 돌멩이, 나무와 같은 자연 및 지형지물 등에 활용하면 환경 모니터링 시스템도 운영할 수 있다는 것이다. 고흥조 교수는 "기존 전자섬유의 기술에서 한 걸음 나아가 고성능, 고집적 소자들을 직물 등 여러 복잡한 표면에 손쉽게 제작할 수 있게 됐다"며 "앞으로 입기에도 편리한 웨어러블 디스플레이, 건강 및 환경 모니터링 센서 등 다양한 분야에 활용될 것으로 기대된다"고 강조했다. jjoony@fnnews.com 허준 기자

LG이노텍이 세계 최고 수준의 초슬림 맥박센서 모듈개발에 성공했다고 16일 밝혔다. 맥박센서는 주로 웨어러블 기기와 스마트폰에 장착돼 심박수, 스트레스 지수,산소 포화도 등을 측정하는데 사용된다. 이번에 개발된 맥박센서 모듈은 얇으면서도 전력 소모량은 줄이고, 측정 성능은 한층 높였다. 이 모듈이 탑재된 정보기술(IT)기기 사용자는 작고 가벼운 제품으로 더 정확한 건강 정보를 제공받을 수 있게 됐다. 웨어러블 기술의 관건은 기기 크기를 줄이면서 전력 소모를 최소화하는 것이다. 몸에 착용하기 때문에 거추장스럽고 배터리가 빨리 닳게 되면 아무리 기능이 뛰어나도 대중화가 어렵다. LG이노텍의 맥박센서 모듈은 포토다이오드(PD), LED, 반도체칩을 하나의 모듈에 장착하고도 두께는 1mm로 얇다. 이 모듈을 웨어러블 기기와 스마트폰 등에 적용하면 제품을 더욱 슬림하게 만들 수 있으며 디자인 구현이 자유롭다. LG이노텍은 모듈 두께를 줄이기 위해 PCB(인쇄회로기판)분야의 임베디드 기술을 활용했다. 초슬림 두께를 유지하며 동종 제품 대비 맥박센서 모듈의 전력 소모도 줄였다. LG이노텍의 모듈은 LED 광원으로 혈류량 변화를 측정하는데, 내부 손실되는 빛의 양을 최소화했다. 이모듈을 사용하면 센서로 인한 배터리 소모가 기존 대비 약 20% 줄어든다. 김창환 부품소재R&D센터장(전무)은 “사물인터넷(IoT) 시대의 핵심은 정보 수집과 분석을가능하게 하는 센서”라며 “고객 가치를 높일 수 있는 최첨단 센서를 개발하고 자동차, 가전, 웨어러블 기기, 스마트폰 등 다양한 사물과 접목시켜 IoT 시장을 적극 공략할 것”이라고 말했다. km@fnnews.com 김경민 기자

국내 연구진이 새집증후군의 원인이 되는 물질이나 물속의 오염물질을 바로 감지해 위험을 알려주는 기능을 스마트워치에 탑재할 수 있는 기술을 개발하는데 성공했다. 향후 스마트와치와 같은 웨어러블 모니터링용 스마트기기 개발에는 물론 화학물질 누출 여부를 지속적으로 확인해야 하는 공장이나 연구소에서 활용될 수 있을 것으로 기대된다. POSTECH(포항공과대학교) 화학공학과 오준학 교수, 박사과정 이무열씨, KAIST 생명화학공학과 김범준 교수팀은 유해한 유기용매를 감지할 수 있는 플렉시블센서 제조 기술을 개발했다고 5일 밝혔다. 최근 대기오염이나 발암성 물질 노출로 인한 질병이 급증하고, 후쿠시마 원전 사고나 구미공장 불산 누출 사고처럼 유해물질이 배출되는 사고가 이어지면서 일반인들이 손쉽게 환경오염 정도를 확인할 수 있는 기기에 대한 관심이 높아지고 있는 상황이다. 실제로 이러한 관심을 반영하듯 최근 공개된 구글의 조립형 스마트폰인 '아라폰'에는 사용자가 대기오염 정도를 직접 확인할 수 있는 부품도 포함된 것으로 알려져 있다. 연구팀이 공개한 것은 여기서 한 발 더 나아가 공기 중, 물 속, 심지어 유기용매 속에 유해물질이 있는지 바로 확인해볼 수 있는 웨어러블 스마트 모니터링 기기에 활용할 수 있는 유기반도체를 이용한 화학센서 제조 기술이다. 연구팀에 따르면 기존의 센서는 유기 반도체 층의 용매에 대한 안정성이 부족해 그 응용분야가 한정적인 것이 단점으로 지적됐다. 이에 연구팀은 기존 유기반도체 소재로 사용되어온 물질 P3HT에 가교가 가능한 분자구조를 도입, 센서의 측정안정성을 크게 높였다. 이와 함께 반도체 표면에 특정 물질을 선택적으로 모을 수 있는 컨테이너 분자로 구성되도록 해 센서의 감응도와 선택도를 10배 이상 향상시켰다. 또, 연구팀은 이렇게 만들어진 센서를 이용, 새집증후군의 주범으로 알려진 톨루엔, 인체 내에 흡수되면 치명적인 영향을 미치는 메탄올 등을 정확하게 검출하는데 성공했다. 여기에 이 센서는 기존의 설비로도 충분히 제조가 가능하다는 점에서 실용화 가능성도 크게 엿보인다. 특히 단기간만 사용할 수 있는 웨어러블 검출기로는 가까운 시일 내에도 개발이 가능할 것으로 전망된다. 오 교수는 "이번 연구는 유기 반도체 기반 센서 실용화의 난제로 꼽히던 소자 안정성과 신뢰성을 향상시켰을 뿐 아니라 높은 감도와 선택도를 모두 구현할 수 있는 방법을 제시했다는 평가를 받고 있다"며 "유기 전자소자의 실질적 응용 범위를 더욱 넓힌 연구"라고 의의를 밝혔다. bbrex@fnnews.com 김혜민 기자

KB투자증권 강태신 연구원은 5일 오디텍에 대해 "국방용 센서 납품을 통한 기술경쟁력을 입증한 업체이다"고 소개했다. 그는 "지난 해 3분기 기준 순현금 540억원 수준의 탁월한 재무 안정성을 갖고 있다"면서 "카스코를 통한 독일의 유수 자동차업체들에 선로드센서를 납품 중으로 향후 IoT와 웨어러블 디바이스 판매 증대는 센서 수요 증가로 이어질 것 으로 전망된다"면서 긍정적인 접근이 필요하다고 말했다. kmh@fnnews.com 김문호 기자

[파이낸셜뉴스]  스터닝밸류리서치는 12일 드림텍에 대해 삼성 웨어러블 로봇 ‘봇핏’의 출시 임박에 따라 수혜가 기대된다고 진단했다. 다만 투자의견과 목표주가는 제시하지 않았다. 삼성전자는 올해 보행을 보조하는 웨어러블로봇 ‘봇핏’을 시장에 내놓을 전망이다. 초기 생산물량은 약 10만대로 알려졌다. 웨어러블로봇 ‘봇핏’은 거동이 불편한 노년층을 비롯해 걷기 운동이 필요한 사용자들의 보행을 돕는다. 스터닝밸류리서치는 “동사는 ‘봇핏’에 적용되는 메인모듈,센서모듈,통신모듈 등 모듈 전부를 담당한 것으로 추정한다”라며 “실제 웨어러블로봇 개발 단계부터 함께 참여했으며,올해 하반기부터는 웨어러블 로봇향 신규매출이 반영되기 시작할 것으로 보인다"라고 밝혔다. 그러면서 "‘봇핏’ 출시가 동사의 주가 상승에 긍정적인 영향을 미칠 것으로 예상한다”라고 부연했다. kakim@fnnews.com 김경아 기자