(대전=뉴스충청인) 김수환 기자 = KAIST 연구진이 당뇨성 궤양의 상태를 실시간으로 확인할 수 있는 무선·무전원 기반 스마트 센서 패치를 개발했다. 스마트폰만으로 상처 상태를 정밀하게 분석할 수 있어 당뇨 환자의 삶의 질을 크게 높일 것으로 기대된다.

KAIST는 기계공학과 박인규 석좌교수 연구팀이 국립한밭대학교 하지환 교수, 한국기계연구원 정준호 연구원, California Institute of Technology 웨이 가오 교수와 공동 연구를 통해 당뇨성 궤양 관리를 위한 ‘무선·무전원 기반 광전자 다중 모달 센서 패치’를 개발했다고 14일 밝혔다.

이번에 개발한 패치는 여러 생체 정보를 동시에 측정할 수 있는 광전자 센서와 기능성 드레싱을 결합한 형태다. 상처 부위의 포도당 농도와 산성도(pH), 온도 변화를 실시간으로 분석할 수 있으며, 환자가 직접 스마트폰으로 상태를 확인할 수 있다.

연구팀은 전기방사 공법을 활용해 기능성 나노섬유 드레싱을 제작했다. 이 드레싱은 당뇨발 상처에서 나타나는 포도당 증가와 산성도 변화에 반응해 색상이 달라진다.

상처 상태가 악화되면 드레싱 색이 변해 위험 신호를 육안으로도 확인할 수 있으며, 조직 괴사로 이어질 수 있는 이상 징후를 피부 절개나 채혈 없이 감지하고 장기간 추적할 수 있다.

여기에 광전자 시스템을 결합해 진단 정확도를 높였다. 패치에 내장된 LED와 포토다이오드가 드레싱의 색 변화를 빛의 반사율로 측정하고 이를 전기 신호로 변환한다.

일반 카메라 촬영 방식보다 주변 조명 영향을 덜 받아 보다 정확하고 안정적인 데이터를 제공한다.

특히 이 패치는 근거리무선통신(NFC) 기반 유연 회로를 적용해 별도의 배터리 없이 작동한다. 스마트폰을 가까이 대기만 하면 무선으로 전력을 공급받아 작동하며 측정된 데이터를 실시간으로 전송한다.

환자와 의료진은 별도의 장비 없이 스마트폰 앱만으로 상처 상태를 즉시 확인하고 필요한 조치를 할 수 있다.

박인규 KAIST 석좌교수는 “매일 바늘로 손가락을 찔러야 하는 당뇨 환자들의 고통을 덜어주기 위해 시작한 연구가 합병증을 조기에 진단하는 기술로 이어졌다”며 “향후 당뇨는 물론 다양한 만성질환의 무채혈 진단 기술로 확장할 수 있는 핵심 원천기술이 될 것”이라고 말했다.

이번 연구에는 KAIST 조석주 박사와 국립한밭대학교 하지환 교수가 공동 제1저자로 참여했다.

연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 Advanced Functional Materials에 2026년 3월 26일 게재됐으며, 표지 논문(Front Cover)으로 선정됐다.

이번 연구는 한국연구재단 중견연구사업, 산업통상자원부 알키미스트 사업, 대전 RISE센터의 지원을 받아 수행됐다.