스마트 의류 통합 심박 센서, 신뢰도 높은 착용형 모니터링 구현

신축·굴곡 가능한 '스마트' 텍스타일이 모든 종류의 의류를 재편하며 첨단 모니터링 기술을 일상 용품에 통합할 새 기회를 열고 있습니다. 연구진은 신경과학과 심리생리학을 적용해 스마트 텍스타일에 통합되는 반응형 기술을 구축 중입니다. 착용형 센서 시스템이 기존 전극만큼 심박 모니터링을 잘 수행하지 못한다는 사실을 발견했습니다.

직물 전극으로 심전도(ECG) 모니터링 검증

이를 해결하기 위해 연구진은 기존 젤 전극 대신 봉제된 직물 전극으로 3유도 흉부 장착 구성에서 심전도(ECG) 모니터링 타당성을 검증했습니다. 상용 웨어러블은 일반적으로 완전한 ECG 파형을 감지하지 못합니다.

기존 접근법의 한계

• 도전성 잉크 기반 전극을 직물 표면에 프린팅: 움직임 시 갈라지며 도전 표면 단절과 저항 변화 발생
• 평면 패션 회로 기판(P-FCBs): 직물 표면 프린팅 방식이나 도전 페이스트 제작에 첨단 제조 공정 필요

해결책: 의류에 직접 통합된 '건식' 전극

연구팀이 고안한 해결책은 의류에 직접 통합된 '건식' 전극을 제작하는 것입니다. 이 장치는 피부에 밀착되어 기존 건식 전극이 피부 위를 움직이며 발생하던 노이즈와 아티팩트 문제를 회피합니다.

검증 테스트 통과, 기존 전극과 동등 성능

ECG 모니터링, 인체 대상 편안함 설문, 신축 테스트, 세탁 사이클 등 배터리 검증 테스트 후 성능 저하 없었습니다. 기존 전극과 동등하게 완전한 ECG 파형 감지가 가능했습니다.