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의료용 웨어러블, ‘스마트 양말’
출처 The Sciencetimes 등록일자 2018-04-11
원본 URL http://www.sciencetimes.co.kr/?news=%EC%9D%98%EB%A3%8C%EC%9A%A9-%EC%9B%A8%EC%96%B4%EB%9F%AC%EB%B8%94-%EC%8A%A4%EB%A7%88%ED%8A%B8-%EC%96%91%EB%A7%90

당뇨병이 무서운 이유는 신체 각 부위에서 발생할 수 있는 합병증 때문이다. 그 중에서도 발은 더 신경을 써야하는 부위로 알려져 있는데, 이는 당뇨로 인한 합병증 대부분이 발에서 먼저 나타나기 때문이다. 만약 발에서 합병증이 나타났는데도 불구하고 이를 제대로 관리하지 못하면 심할 경우 발을 절단할 수도 있다.

특히 당뇨병을 앓고 있는 환자들은 신경 감각과 혈액 순환 등의 기능이 정상인과 다르고 온도 변화와 통증에 둔감하기 때문에 발에 조그만 상처가 생겨도 이를 잘 감지하지 못하는 경우가 많다. 건강한 사람이라면 쉽게 치료될 수 있는 상처도 당뇨 환자의 경우는 심각한 상태로까지 진행될 수 있는 것이다.

이 같은 상황을 막기 위해 최근 들어 당뇨 환자의 발을 보호해주는 웨어러블 기기 형태의 양말들이 등장하고 있어 눈길을 끌고 있다. 이들 양말은 당뇨 환자의 발에 생긴 염증이나 상처를 빨리 감지하여 더 이상 상태가 악화되지 않도록 해주거나 자세를 교정해 주는 기능을 갖고 있다.



온도를 측정해서 염증 상태 감지

웨어러블 양말 제품과 관련하여 가장 두각을 나타내고 있는 회사는 미국의 사이렌케어(Siren Care)社다. 웨어러블 분야의 스타트업인 이 회사는 최근 ‘사이렌 당뇨양말(Siren Diabetic Sock)’이라는 브랜드의 웨어러블 디바이스를 출시하여 관심의 대상이 되고 있다.

당뇨 환자의 발을 보호해주는 제품이라는 포괄적 개념을 적용한다면 사이렌 당뇨양말이 처음은 아니다. 이미 독일의 프라운호퍼(Fraunhofer) 연구소에서는 3D 프린터를 이용하여 당뇨 환자들이 신기에 편리한 맞춤형 깔창을 개발한 바 있다.

이 맞춤형 깔창의 원리는 압력을 이용하는 것이다. 환자의 발에 적합하게 출력하는 것은 물론이고, 압력이 한쪽으로 가해지는 것을 분산하여 궤양이나 피부 괴사가 생기는 것을 막아주는 기능을 갖고 있다.

3차원 구조로 이루어진 쿠션은 발을 충격에서 보호할 수 있도록 격자 형태로 이루어져 있고, 필요에 따라 단단한 정도나 부드러운 정도를 조절할 수도 있도록 설계되어 있다. 이 같은 형태는 3D 프린터가 아니면 제작이 불가능할 정도로 정교하게 이루어져 있다는 것이 연구소 측의 설명이다.

반면에 사이렌 당뇨양말은 발을 편리하게 해주는 기능보다는 발에 난 상처나 염증을 조기에 파악할 수 있도록 하는데 특화된 제품이다. 압력 대신에 온도와 블루투스 기능을 가지고 당뇨환자의 발을 관리해 준다.


온도를 측정해서 염증 상태를 감지하고, 이를 블루투스로 연결된 스마트폰에 통보해 주기 때문에 당뇨환자는 자신의 발에 난 상처의 정도를 조기에 파악할 수 있다.

이와 관련하여 사이렌케어社를 설립한 ‘란 마(Ran Ma)’ CEO는 “당뇨양말은 구매가 아니라 렌탈하는 방식으로 판매가 이루어질 것”이라고 밝히며 “6개월마다 양말 5개가 든 박스를 교환하는 형태”라고 밝혔다.

그녀는 6개월 마다 교체하는 이유에 대해 “내장되어 있는 배터리의 유효기간이 6개월”이라고 소개하며 “사이렌 당뇨양말의 최대 장점은 일반 양말처럼 세탁기로도 세탁이 가능하다는 점”이라고 강조했다.

존스홉킨스대에서 생물의학을 전공한 마 CEO는 노스웨스턴에 위치한 병원의 연구실에서 일하면서 당뇨 합병증에 따른 발의 궤양 문제로 인해 매년 10만 건 이상의 하체 절단이 이시행되고 있음을 알게되었다.

마 CEO는 “당시의 경험이 끊김없이 착용 가능한 기술인 신경섬유(neurofabric)의 초기 개념을 고안하는데 결정적인 영향을 미쳤다”라고 전제하며 “웨어러블 기술과 데이터만이 당뇨병과 같은 만성 질환을 예방하는 열쇠라 생각한다”라고 말했다.




시각화된 정보 제공하여 자세 교정

사이렌社의 제품처럼 당뇨환자만을 위한 웨어러블 양말은 아니지만, 유사한 기능을 가진 제품 중에는 ‘스마트 양말’이라는 개념으로 선을 보인 제품도 있다.

이스라엘의 히브리대에서 바이오디자인을 전공하는 연구진이 지난 해에 선보인 스마트 양말인 ‘센스고(SenseGO)’가 바로 그 것. 이 제품은 당뇨환자들의 발이 과도한 압박 상태에 있는 것은 아닌지, 또는 혈류가 부족한 것은 아닌지를 미리 감지하여 이에 대한 정보를 스마트폰에 알려주는 기능을 갖고 있다.

센스고 개발의 책임자인 ‘다니 버블리(Danny Bavli)’ 박사는 “센스고는 부자연스러운 보행자세는 물론, 신발이 환자의 발에 맞는지 여부를 파악할 수 있는 기능이 탑재되어 있다”라고 소개하며 “발의 압력 변화를 감지하는 수십 개의 미세한 압력센서들로 이루어져 있기 때문에 가능하다”라고 밝혔다.

버블리 박사의 설명에 따르면 센스고에는 압력 센서가 마이크로프로세서에 연결되어 있어서 센서의 특정 부위에 과도한 압력을 받게 되면 이를 감지하여 환자의 스마트폰으로 정보를 전달해 주는 것으로 나타났다.

전달된 정보는 발의 어느 부위가 영향을 받는지를 시각적으로 보여 주므로 환자는 자세를 바꾸거나 발에 더 잘 맞는 신발을 신는 등 상황에 맞게 대처할 수 있다는 것이 연구진의 생각이다.

버블리 박사는 “센스고는 세탁기에 넣어 빨아도 문제가 없는 제품”이라고 강조하며“ 이는 내장되어 있는 압력 센서가 세탁에도 견딜 수 있는 물질로 만들어져 있기 때문”이라고 설명했다.

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