카이스트, 정신건강 측정기술 개발

▲ 인간의 정신건강을 측정하는 피부부착형 유연 스트레스 패치 소자를 팔목에 부착한 모습. /제공=카이스트

체온, 땀, 맥파 연동 피부 부착형 패치
인공지능 기술 접목땐 이성·감성까지 교감 가능


국내 연구진이 인간의 정신 건강 상태를 측정할 수 있는 기술을 개발했다.

19일 KAIST(총장 강성모)에 따르면 바이오·뇌공학과 조영호 교수 연구팀이 스트레스 등 인간의 정신 건강 상태를 측정할 수 있는 피부 부착형 패치를 개발했다.

이번 연구 성과는 미래 사회에서 인간의 감성 증진과 정신건강관리의 중요성을 일깨워주는 과학적 연구가 될 것으로 기대된다.

더욱이 최근 급속도로 성장하고 있는 인공지능 기술과 접목하면 인간의 이성적 지능과 함께 감성부분까지 교감할 수 있어 관련 산업의 전망을 더욱 밝게 하고 있다.

최근 인공지능과 신체 건강 등의 모니터링에 대한 관심이 높지만 감성 관리와 정신건강 향상에 대한 기술은 상대적으로 부족했다.

이는 기존 스트레스 측정을 위한 데이터 분석이 맥파 등 하나의 생리적 데이터만을 분석하기 때문에 스트레스 이외의 생리적 상태 즉, 운동이나 더위, 추위, 심혈관 질환 등에 의한 영향을 구분하는 데 한계가 있었기 때문이다.

이에 조 교수 연구팀은 문제를 해결하고자 피부에 나타나는 세 가지 감정 징후인 피부온도, 땀 분비량, 맥파 등 다중 생리적 데이터 변화를 측정하는 기술을 개발해 피부에 부착 가능한 패치로 제작했다.

한편 우표크기(25mm×15mm×72㎛)의 피부 부착형 스트레스 패치는 맥박이 뛸 때 생기는 압력으로 스스로 전기를 만들어 공급해 외부전원이나 배터리가 필요 없으며, 기존 웨어러블 기기에 쉽게 연결할 수 있어 산업적 응용가치가 높다.

아울러 모든 센서를 하나의 극소형 패치로 집적해 기존의 패치에 비해 피부 접촉면적을 1/125로 줄이고 유연성을 6.6% 높여 착용감을 극대화했다.

조 교수는 “미래사회에서는 인간의 지능과 신체 건강뿐 아니라 고차원적 감정 조절과 정신 건강 관리의 중요성이 크게 부각될 것”이라며 “이번에 개발한 인간의 정신건강 측정기술은 인간-기계 간 교감을 통해 정신적 만족감을 더해 삶의 질을 향상시키려는 감성 교감 기술”이라고 설명했다.

이번 연구는 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 3월 23일자 온라인 판에 게재됐다.

이승규 기자 esk@

▲ 조영호 교수