국립창원대학교와 한국전기연구원(KERI)이 함께 배터리 없이 작동하는 스마트 헬스케어 기술을 개발해 국제 학술지 표지논문으로 게재되는 성과를 거뒀다.

국립창원대학교 GAST-기계공학대학 스마트제조융합전공 오용석 교수 연구팀은 국립창원대학교 글로컬사업단 겸임교수로 재직 중인 한국전기연구원 최명우 박사와 카이스트 박인규 교수 연구팀과의 공동연구를 통해 고성능 그래핀 소재 기술과 무선 센서, 인공지능(AI), 증강·가상현실(AR/VR) 기술을 하나로 결합한 차세대 스마트 헬스케어 플랫폼을 개발했다고 29일 밝혔다.

이번 연구는 대학–정부출연연구기관이 함께 협력해 이룬 학·연 공동 성과 사례로, 글로컬대학사업단을 중심으로 한 지역 혁신 연구 모델의 대표적인 성과로 평가받고 있다. 국립창원대학교 AI-연구처장 유선진 교수도 교신저자로 참여해 연구의 완성도를 높였다.

해당 연구 결과는 국제 저명 학술지 ‘Materials Horizons’에 표지논문(Back Cover)으로 게재됐다(교신저자: 국립창원대 오용석 교수, 카이스트 박인규 교수, 화학연 조동휘 박사, 고려대 전석우 교수, 국립창원대 유선진 교수, 한국전기연 최명우 박사 / 제1저자: 국립창원대 김영한 학생, 카이스트 한현석 박사, 국립창원대 변공규 박사).

이번 기술의 핵심은 배터리가 필요 없는 그래핀 기반 무선 센서다. 이 센서는 인체 피부에 부착해 피부에 가해지는 압력과 온도 변화를 실시간으로 측정할 수 있다.

기존 헬스케어 센서는 배터리 교체가 필요하거나 전선이 연결되어 있어 착용이 불편하다는 단점이 있었다. 그러나 이번에 개발된 센서는 전원 없이도 작동하며, 가볍고 얇아 피부에 붙여도 이물감이 거의 없다. 특히, 머리카락보다 훨씬 얇은 ‘그래핀’이라는 특수 소재를 사용해 작은 압력 변화도 정확하게 감지할 수 있도록 만들었다. 내구성도 높아 반복 사용에도 안정적으로 작동한다.

연구팀은 이 센서를 휠체어 사용자에게 적용해 실험을 진행했다. 허리, 엉덩이, 허벅지 등에 부착한 여러 개의 센서 데이터를 인공지능으로 분석한 결과, 정상 자세, 앞으로 기울어진 자세, 뒤로 기울어진 자세, 좌우로 기울어진 자세 등을 높은 정확도로 구분하는 데 성공했다.

또한 센서로 측정된 압력 정보를 AR(증강현실)과 VR(가상현실) 기술로 시각화해 의료진이나 보호자가 압력 분포를 한눈에 쉽게 확인할 수 있도록 했다. 이를 통해 욕창 예방, 잘못된 자세 교정, 원격 재활 치료 등 다양한 의료·돌봄 분야에 활용할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 연구는 국립창원대학교와 한국전기연구원이 함께 추진한 학–연 공동 연구 성과로, 지역 대학과 정부출연연구기관이 협력해 첨단 기술을 개발한 모범 사례로 주목받고 있다.

최명우 박사는 한국전기연구원 소속 연구자이면서 동시에 국립창원대학교 글로컬사업단 겸임교수로 활동하며, 대학과 연구기관을 연결하는 가교 역할을 수행해 왔다. 이번 성과는 이러한 협력 구조가 실제 연구 성과로 이어진 대표적인 사례로 평가된다.

이 연구는 국립창원대학교 G-LAMP사업단, 과학기술정보통신부 우수신진연구 과제, 국립창원대학교 RISE 사업단, BK21 스마트공장 교육연구단, 그리고 한국전기연구원 기본사업의 지원을 받아 수행되었다. 

#논문 보기=https://doi.org/10.1039/D5MH02270C