▲실시간 땀 성분 측정하는 무선 전자 패치. KAIST 제공

앞으로 땀을 배출하는 양과 속도, 성분 등을 실시간으로 분석해 질병을 진단할 수 있게 될 전망이다. 땀 검사로 건강 상태를 진단할 수 있는 전자 패치가 국내 연구진에 의해 개발됐기 때문이다.

한국과학기술원(KAIST) 권경하 교수와 성균관대 김종욱 박사과정 연구원 연구팀은 땀 검사로 건강 상태를 진단할 수 있는 무선 전자 패치를 개발했다고 6일 밝혔다. 최근 땀을 이용해 체내 수분 상태, 스트레스, 체온 조절 등 생체 지표를 측정하는 연구가 활발히 진행되고 있다.

KAIST에 따르면 땀과 화학 시약의 변색 반응을 이용해 다양한 생체 지표 수집이 가능하지만, 정확한 측정을 하려면 땀의 유량과 총손실을 실시간으로 측정하는 기술이 요구된다. 이에 연구팀은 단위 시간당 흐르는 땀의 양(체적 유량)과 함께 땀 내 염화물·포도당·크레아틴·수소이온 등 성분의 농도와 종류를 실시간으로 측정하고 분석할 수 있는 미세 유체 시스템을 개발했다. 연구팀은 우선 피부와 맞닿는 패치의 미세 유체 채널 위에 저전력 열원을 부착했다.  그 결과 열원 상류에서 하류로 땀이 전달되면서 온도 차이가 생기는 점에 착안해 땀 배출 속도를 측정하는 데 성공했다. 이를 통해 활발한 신체활동 때 1분당 최대 5㎕(마이크로리터·100만분의 1ℓ)로 흐르는 땀 속도를 측정할 수 있다. 이렇게 측정한 데이터는 스마트폰 애플리케이션(앱)을 통해 편리하게 실시간으로 확인할 수 있다. 이러한 기술은 낭포성 섬유증, 당뇨병, 신장 기능 장애, 대사성 알칼리증 등 진단에 활용할 수 있다.

권 교수는 “전자 패치를 운동 후 탈수 증세 감지 등 평상시 건강 관리에도 적용할 수 있다”며 “피부 근처 혈관의 혈류 속도를 측정하거나 약물 방출 속도를 실시간으로 측정해 정확한 투여량을 계산하는 등 연구에도 활용할 수 있을 것”이라고 말했다.

이번 연구 결과는 국제 학술지 ‘네이처 일렉트로닉스’(Nature Electronics) 지난 3월 29일 자에 실렸다.