인물
조병진 교수
우리 대학 전기및전자공학과 조병진 교수 연구팀이 세계 최초로 개발한 ‘웨어러블(wearable) 발전 소자’가 세계 10대 IT 혁신기술에 선정됐다.
다음달 4일 프랑스 파리에서 열리는 ‘유네스코 Netexplo award’는 에너지, 환경, 교육 등 인류의 삶에 큰 영향을 줄 새로운 IT기술 10개를 선정해 매년 시상한다. 시상식에서는 기업가, 기자단, 벤처 투자가 등 1,500명 이상이 참석하며 라이브 토크쇼가 동시에 진행된다.
유네스코가 주최해 올해로 8회째를 맞는 이 대회에서 우리 대학의 ‘웨어러블 발전 소자’ 기술은 전 세계 200여명의 전문가 그룹이 실시한 투표를 통해 ‘유네스코 Netexplo award’에 선정됐다. 수상한 10개 팀 중 네티즌의 온라인 투표로 그랑프리 수상자를 결정한다.
조 교수팀이 개발한 ‘웨어러블 발전 소자’는 유리섬유 위에 열전 소자를 구현한 것으로써 세계 최초의 착용 가능한 형태이며, 체온을 이용하여 전기를 생산할 수 있다. 이 기술은 지난해 4월 발표 당시 미국 ABC 방송, 영국 Daily 신문 등을 비롯해 100여개가 넘는 전 세계 언론의 주목을 받기도 했다.
웨어러블 기기는 미래 전자기기의 중심이 될 것으로 전망하지만 자주 충전해야 하는 배터리 문제가 확산의 큰 걸림돌이 되고 있다.
하지만 ‘웨어러블 발전 소자’는 체온으로 전기를 생산해 전원 공급이 가능하다. 또한 매우 얇고 가벼워 착용이 용이하고, 전력생산 능력이 뛰어나 웨어러블 전자기기의 배터리 문제를 해결할 수 있을 것으로 보인다.
이 밖에 자동차, 공장, 항공기 등 폐열이 발생하는 다양한 곳에 적용 가능해 에너지 문제를 해결하는 수단으로도 적합하다. 특히 헬스케어, 의료용 패치 등에 활용되어 삶의 질 개선에 크게 기여할 것으로 기대된다.
현재 연구팀은 상용화를 위해 KAIST 교원창업 기업인 ‘㈜테그웨이’를 창업했으며, 대전 창조경제혁신센터의 ‘드림 벤처 스타’ 기업으로 선정돼 지원을 받고 있다.
유네스코가 선정한 ‘Netexplo Award’ 10대 기술에는 우리 대학의 ‘웨어러블 발전소자’(한국)를 비롯해 ▲중고 스마트폰 이용한 불법벌목 근절(미국) ▲자전거 친화 도시 개발 App(칠레) ▲젓가락 이용 음식 성분 분석(중국) ▲DB활용 초소형 성분 분석기(이스라엘) ▲E-mail 및 각종 SNS 통합 채팅 스트림(미국) ▲ 폐 전자제품으로 만드는 3D프린터(토고) ▲ 빅데이터를 통한 교육 문제 해결(미국) ▲사진촬영으로 수학문제 해결(크로아티아) ▲에볼라 확산 방지 정보 App(나이지리아) 등이다.
□ 사진설명
사진 1. 웨어러블 유연 열전 발전소자
사진 2. 웨어러블 유연 열전 발전소자를 이용한 인체적용 및 발전(發電)
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연구 운동 중 고혈압 감지, KAIST 웨어러블 광혈압계 개발
기존 커프 방식으로 혈압을 측정할 때 팔을 압박하는 불편함이 있으며, 측정 전 최소 10분의 안정이 필요했다. 최근 스마트워치에 적용된 혈압 측정 기술 역시 고혈압이나 운동 중 정확도가 떨어지고, 연속 측정이 어렵다는 단점이 있다. KAIST 연구진이 단순 휴식 상태 뿐만 아니라 계단 오르기 등 운동 중 고혈압 감지까지도 정확하게 연속 측정이 가능한 혈압 모니터링 기술을 개발했다. 우리 대학 바이오및뇌공학과 정기훈 교수 연구팀이 수십 개의 세분화된 파장의 빛을 사용해 혈관 내 혈류 변화를 광학적으로 측정하는 혁신 방법인 초분광 PPG(광용적맥파, Photoplethysmography) 기술을 활용해 운동 상태에서의 연속 혈압 모니터링에 활용될 수 있는 웨어러블 혈압 센서를 개발하는 데 성공했다. 최근 스마트워치에서 세 가지 파장을 갖는 PPG 센서를 이용해 혈압 측정 기술을 탑재했지만, 고혈압 상태 및 운동 상태에서의 낮은 정확도와 연속적인 측정이 불가하다는 문제가 있다.
2025-05-08 -
연구 수면 무호흡증 실시간 진단 센서 개발
이산화탄소는 주요 호흡 대사 산물로서, 날숨 내 이산화탄소 농도의 지속적인 모니터링은 호흡·순환기계 질병을 조기 발견 및 진단하는 데 중요한 지표가 될 뿐만 아니라, 개인 운동 상태 모니터링 등에 폭넓게 사용될 수 있다. 우리 연구진이 마스크 내부에 부착하여 이산화탄소 농도를 정확히 측정하는데 성공했다. 우리 대학 전기및전자공학부 유승협 교수 연구팀이 실시간으로 안정적인 호흡 모니터링이 가능한 저전력 고속 웨어러블 이산화탄소 센서를 개발했다고 10일 밝혔다. 기존 비침습적 이산화탄소 센서는 부피가 크고 소비전력이 높다는 한계가 있었다. 특히 형광 분자를 이용한 광화학적 이산화탄소 센서는 소형화 및 경량화가 가능하다는 장점에도 불구하고, 염료 분자의 광 열화 현상으로 인해 장시간 안정적 사용이 어려워 웨어러블 헬스케어 센서로 사용되는 데 제약이 있었다. 광화학적 이산화탄소 센서는 형광 분자에서 방출되는 형광의 세기가 이산화탄소 농도에 따라 감소하는 점을 이용하
2025-02-10 -
연구 화재·재난 속 공간 입체적 느끼는 촉각기술 개발
재난 및 화재의 상황은 사람이 직접 투입되기 어렵고 시야가 제한될 수 있는 극한 상황이며, 드론이 수집한 공간 데이터를 촉감형 인터페이스를 통해 입체적인 정보 그대로 전달하는 것은 매우 어렵다. KAIST 연구진이 원격 제어하는 드론이 수집한 공간 데이터를 촉각 피드백을 통해 직관적으로 조종자가 이해할 수 있도록 하는 웨어러블 햅틱 기술을 개발했다. 우리 대학 기계공학과 오일권 교수 연구팀이 형상기억합금 와이어를 직교 중첩 구조의 메타구조 패턴으로 매듭지은 독립적인 직교 방향 거동이 가능한 ‘직교 방향 제어 웨어러블 햅틱(이하 WHOA)’기술을 개발했다. 햅틱(Haptic)은 시·청각을 넘어 촉각을 이용해 정보를 전달하는 기술로, 스마트폰의 진동 알림처럼 피부로 감지할 수 있는 물리적 피드백을 제공한다. 이 기술의 핵심 소재인 형상기억합금은 특정 온도로 가열하면 변형된 상태에서 원래 형태로 돌아오는 특수 금속으로 촉각을 구현하는 작동기로
2025-01-21 -
연구 정확한 우울증 예측 이제는 손목에서 가능하다
정신질환 팬데믹이 발생했다. 전 세계적으로 약 10억 명이 크고 작은 정신질환을 앓고 있다. 한국도 더욱 심각하여 현재 우울증 및 불안장애 환자는 약 180만 명이며 총 정신질환자는 5년 새 37% 증가하여 약 465만 명이다. 한미 공동 연구진이 웨어러블 기기를 통해 수집되는 생체 데이터를 활용해 내일의 기분을 예측하고, 나아가 우울증 증상의 발현 가능성을 예측하는 기술을 개발했다. 우리 대학 뇌인지과학과 김대욱 교수 연구팀이 미국 미시간 대학교 수학과 대니엘 포저(Daniel B. Forger) 교수팀과 공동연구로 스마트워치로부터 수집되는 활동량, 심박수 데이터로부터 교대 근무자의 수면 장애, 우울감, 식욕부진, 과식, 집중력 저하와 같은 우울증 관련 증상을 예측하는 기술을 개발했다고 15일 밝혔다. WHO에 따르면 정신질환의 새로운 유망한 치료 방향은 충동성, 감정 반응, 의사 결정 및 전반적인 기분에 직접적인 영향을 주는 뇌 시상하부에 위치한 생체시계(circad
2025-01-15 -
연구 기존보다 5배 정밀하게 생체 임피던스 측정 가능
‘인바디(InBody)’란 기기로 체성분을 분석하는 것은 이제 우리의 일상이 되었다. 이렇듯 몸에 교류 전류를 흘릴 때 전류 흐름을 방해하는 인체의 저항 특성인 생체 임피던스* 측정 기술은 웨어러블 기기에 매우 중요하다. 국제 공동 연구진이 단 두 개의 전극만을 사용하면서도 기존보다 5배 정밀하게 생체 임피던스를 측정할 수 있는 기술을 개발해 화제다. *생체 임피던스 측정 기술 : 생체 조직의 전기적 특성을 기반으로 체내의 다양한 생리적 상태를 모니터링할 수 있는 핵심 기술 우리 대학 전기및전자공학부 제민규 교수 연구팀이 뉴욕대학교 아부다비(New York University Abu Dhabi, NYUAD) 하소명 교수 연구팀과 공동연구를 통해 웨어러블 기기에 최적화된 고해상도 생체 임피던스 측정 기술을 개발했다고 26일 밝혔다. 생체 임피던스 측정 기술로 잘 알려진 기존 4개 전극 시스템*에 비해 2개 전극 기반 측정 시스템**은 소형화가 쉽다는
2024-12-26