스마트 콘택트렌즈로 스트레스 측정한다

IBS 나노의학 연구단, 눈물속 호르몬 측정… NFC칩 통해 스마트폰서 바로 확인 

박장웅 박사 연구팀이 개발한 스마트 렌즈는 실제 소프트 콘택트렌즈 사용 물질로 제작돼 이물감이 적으며 안전하다. 렌즈 안에 센서와 NFC칩, 안테나 코일이 들어가 있어 스마트 렌즈를 착용한 후 스마트폰을 눈 주위로 가져가 태그하면 정확한 스트레스 호르몬 수치를 실시간으로 확인할 수 있다. IBS 제공

[파이낸셜뉴스] 국내 연구진이 실시간으로 스트레스를 측정할 수 있는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다. 연구진은 이 스마트 콘텍트렌즈가 상용화 될 경우 환자와 병원 사이 매개체 역할을 해 건강관리를 도울 것으로 기대하고 있다.

기초과학연구원(IBS)은 나노의학 연구단 박장웅 박사 연구팀이 눈물 속 스트레스 호르몬인 '코티졸'을 측정하는 스마트 콘택트렌즈를 개발했다고 10일 밝혔다.

연구진은 그래핀과 은나노 와이어를 이용해 측정센서와 트렌지스터, 안테나 등을 만들어 콘택트렌즈 안에 삽입했다. 근거리 무선통신(NFC)칩을 이용해 별도의 전력이 없어도 스마트폰과 연동해 일상에서 손쉽게 스트레스를 확인할 수 있다.

박장웅 박사는 "이 렌즈가 4차 산업시대에 주목받는 모바일 헬스케어 산업 뿐 아니라 의료분야까지 다양하게 활용될 것"이라고 전망했다.

먼저 연구진은 그래핀을 사용해 투명하고 유연하면서 무선 통신이 가능한 코티졸 센서를 만들었다. 그래핀 트랜지스터(FET)구조로 이뤄진 센서는 그래핀 표면에 결합하는 코티졸 농도를 실시간 분석할 수 있다. 연구진은 이 센서가 눈물 속 코티졸 농도에 따른 그래핀의 미세한 저항 변화를 읽어내 스트레스 수치를 실시간으로 정확히 검출해 낸다고 설명했다.

또 은 나노와이어를 그물망 구조로 만들어 신축성이 뛰어난 투명 전극과 안테나를 제작했다. 이와 더불어 초정밀 3D 인쇄 공정으로 제작한 신축성 있는 회로로 전극, 안테나, NFC칩 등 각 부품들을 연결해 소프트 렌즈에 넣었다.

연구진은 이 스마트 콘택트렌즈의 성능과 안전성을 실험해 입증했다. 실험 결과 착용 상태에서도 렌즈에서 발생하는 열과 전자기파가 인체에 무해했다고 밝혔다.

또한 제작한 렌즈는 보관액에 담긴 후에도 형태와 기능이 그대로 유지됐다. 연구진은 "이는 스마트 콘택트렌즈의 상용화 가능성을 보여준 것"이라고 말했다.

이번 연구결과는 박장웅 박사팀이 연세대, 명지대와 공동연구를 통해 진행됐으며, 국제학술지 '사이언스 어드밴시스'에 10일(한국시간) 게재됐다.

[e-mail] 김만기 기자