KAIST는 전기및전자공학부 권경하 교수팀이 미국 노스웨스턴대학교 박찬호 박사팀과 함께 주변 빛을 활용해 배터리 전력 부담을 줄인 적응형 무선 웨어러블 플랫폼을 개발했다고 30일 밝혔다.

연구팀이 개발한 플랫폼은 주변 자연광을 에너지원으로 활용하는 혁신적인 것으로, 세 가지 상호 보완적인 빛 에너지 기술을 통합한 것이 특징이다.

첫 번째 핵심 기술인 ‘광 측정 방식(Photometric Method)’은 주변 광원의 세기에 따라 LED 밝기를 적응적으로 조절하는 기술이다. 주변 자연광과 LED 빛을 합쳐 일정한 총 조명량을 유지하되, 자연광이 강할 때는 LED를 어둡게, 자연광이 약할 때는 LED를 밝게 자동 조절한다.

두 번째 ‘고효율 다접합 태양전지(Photovoltaic Method)’ 기술은 단순한 태양광 발전을 넘어서 실내외 모든 환경의 빛을 전력으로 변환한다.

세 번째 ‘축광/발광(Photoluminescent Method)’ 기술은 스트론튬 알루미네이트 미세입자를 센서의 실리콘 캡슐화 구조에 혼합해 낮 동안 주변 빛을 흡수해 저장했다가 어둠 속에서 서서히 방출한다.

이 세 가지 기술이 상호 보완적으로 작동해 밝은 환경에서는 첫 번째와 두 번째 방식이, 어두운 환경에서는 세 번째 방식이 추가로 지원하는 방식으로 24시간 연속 작동을 가능하게 한다.

연구팀은 이 플랫폼을 다양한 의료 센서에 적용해 실용성을 검증했다.

성능 검증을 위해 건강한 성인 피험자를 대상으로 밝은 실내조명, 어두운 조명, 적외선 조명, 완전한 어둠 등 4가지 서로 다른 환경에서 테스트했으며 그 결과, 모든 조건에서 상용 의료기기와 동등한 측정 정확도를 보였다.

연구를 주도한 KAIST 권경하 교수는 “이 기술을 활용해 24시간 연속 건강 모니터링이 가능해짐에 따라 의료 패러다임이 치료 중심에서 예방 중심으로 전환될 수 있을 것”이라며 “조기 진단을 통한 의료비 절감 효과와 함께 차세대 웨어러블 헬스케어 시장에서의 기술경쟁력 확보도 기대된다”라고 말했다.

김형중 기자 kimhj@ggilbo.com