| 초록 |
□ 연구개발 목표 및 내용 ○ 최종 목표 무선, 배터리-프리 플랫폼과 결합된 스마트 웨어러블 압력센서의 개발을 통해 침대에 누어있는 환자의 주요 욕창 발생 부위에서 압력/온도 분포의 실시간 추적 및 모니터링하여 욕창 예방을 위한 의학용 장치로서의 검증을 목표로 함. ○ 전체 내용 (1) 스마트 소형 웨어러블 압력센서 소재와 구조 설계/제작 기술 개발 - 전도성 나노소재의 구조설계를 통한 압력센서의 출력 특성평가 및 제어 연구 - 시스템 모델링과 수치해석을 통한 압력센서 특성의 최적화 및 검증 - 다차원 변형에 대해 전기적, 기계적으로 안정한 인터커넥터 및 패키징 기술 연구 - 압력센서의 소형화를 위한 소재 및 구조 설계/제작기술 연구 - 센서 소재 간의 접합력 향상 기술과 출력 특성평가 및 제어 연구 - 소형, 신뢰성 높은 압력센서 배열의 설계/제작 기술 연구 - 피부 부착감과 안정성을 향상시킨 스트레처블 기판의 구조 설계/제작 연구 - 환자 신체의 다양한 부위에 대한 국소 압력 분포의 장시간 추적 및 모니터링 연구 (2) 저전력, 다채널, 무선, 배터리-프리 압력센서 제작 및 기술 개발 - 무선, 배터리-프리 시스템과 결합된 압력센서 설계/제작 기술 연구 - 저전력, 안정적인 파워공급을 위한 안테나 통합시스템 개발 및 시물레이션 검증 - 멀티플 소형 압력센서의 데이터 통신과 간섭효과/보상 방안 연구 - 다채널, 무선, 배터리-프리 시스템과 결합된 스마트 압력센서 □ 연구개발성과 ● 소형 센서 디자인 및 제작 기술: 다양한 나노소재 기반의 센서 설계, 제작, 평가와 함께 소형화/집적화/적층화 등과 관련된 센서 어레이의 통합 설계, 인터커넥터 및 패키징 기술의 발전에 기여하였음. ● 배터리-프리, 무선 센싱 기술: 배터리-프리, 무선 센싱 기술의 플랫폼 설계, 제작 및 평가와 함께 안정적인 파워공급과 데이터 통신을 기반으로 다채널 무선 센서 배열 장치 기술의 발전에 기여하였음. ● 통합 시스템 설계 기술: 플랫폼과 시스템 모델링, 수치해석, 접합력 향상 방법, 센서 시스템의 출력 특성평가 등을 통해서 관련 기술의 발전에 기여하였고 고 임상 평가를 통해서 개발된 기술의 사업화와 실용화에 중요한 결과를 보였음. ● 의료 및 헬스케어 기술: 실시간 압력/온도 모니터링기술, 헬스케어용 웨어러블 장치 기술, 바이오메디컬 엔지니어링 기술의 개발을 통해서 욕창 예방, 장기 침상 환자의 건강 관리, 의료 및 헬스케어 서비스 제공 등에 중요한 기여를 하였음. □ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과 ● 성과관리 계획: 연구 개발 종료 후, 우리는 해당 센서 시스템 기술에 대한 지속적인 모니터링 및 관리를 계획하고 있음. 센서의 기능 및 성능, 그리고 장기적인 내구성에 대한 지속적인 테스트를 계획하고 개선해 나갈 것임. 또한, 5년 이내에 SCI 논문 10편, 특허 5건, 국내외 학술활동 20건 이상을 계속적으로 해나갈 계획임. ● 기술의 이전 및 활용 방안: 실시간 압력/온도 모니터링으로 환자의 상태를 지속적으로 추적하고, 욕창 조기 예방을 위한 센서 시스템을 지역의 중소기업에 기술이전을 통해서 사업화와 실용화를 해나갈 계획임. ● 추가연구의 필요성: 연구가 완료된 이후에도, 이 기술의 다양한 센서 기술과 결합하여 모니터링 기반의 질병 예방, 진단, 치료 분야로의 확장해 나가고자 함. 웨어러블 장치 뿐만아니라 임플란터블 장치 분야에도 연구를 확장할 수 있음. ● 타 연구에의 응용: 이러한 센서 시스템 기술은 헬스케어와 의료 분야 뿐만 아니라, 메타버스, 로보틱스, 전자 피부, 스포츠 과학, 건축학 등의 다양한 분야에 응용해 나갈 것을 계획하고 있음. ● 기대효과는 기술적/산업적 측면에서 차세대 웨어러블 센서의 핵심 기술인 안정성과 재연성을 갖춘 무선, 배터리-프리 압력센서의 원천 기술을 제공함으로써 미래 산업을 선도하는 기술 경쟁력을 확보할 수 있고, 압력 및 온도 분포를 추적 및 모니터링하는 이 기술은 바이오 메디컬 시장의 성장과 함께 상당한 잠재력을 제공하기 때문에 국내외 의료용 장치 관련 중소기업들에게 기술 이전 및 제품화를 가능하게 함. 학술적 측면으로는 기계공학, 전자공학, 바이오 메디컬 분야 등의 최신 기술이 융합된 무선, 배터리-프리 압력 센싱 시스템의 원천기술을 개발하였고 다양한 신체부위에 부착하여 성별, 연령, 체중, 질병에 따른 욕창 예방을 위한 중요한 메디컬 데이터 수집이 가능하며 이는 후속 연구를 위한 중요한 데이터베이스가 되고 AI 기술, 빅데이터 기술과의 연계가 가능함. 사회적 측면으로는 무선, 배터리-프리 기반의 차세대 헬스케어 플랫폼의 저비용 보급화를 통해 국민의 장기적/단기적 건강 관리에 기여하고, 장기간 입원 환자들의 욕창 발생 예방을 통해 사회적 복지 수준을 향상시킴.교육적 측면으로는 이 연구는 안정성과 재현성을 가진 압력센서의 개발, 무선통신, 배터리-프리 플랫폼에의 결합, 데이터 통신, 클리닉 테스트를 통한 압력/온도 모니터링 등의 핵심기술에 대한 융합 지식과 경험을 제공하고 융합 분야의 전문가와 연구원을 배출 할 수 있음. (출처 : 요약문 2p) |
