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하태우
하태우(Taewoo Ha) 저자 이메일 보기
University of Texas at Austin
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A Chest‐Laminated Ultrathin and Stretchable E‐Tattoo for the Measurement of Electrocardiogram, Seismocardiogram, and Cardiac Time Intervals

1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드

Bio-Integrated Electronics는 Human-Machine Interfaces (HMI)를 생체 친화적이고 효율적으로 실현하기 위하여 재료공학, 전자공학, 의공학 등 복합적인 지식을 요하는 분야입니다. 현재 생체 신호 측정을 위하여 사용되고 있는 다양한 센서들은 신축성이나 유연성 측면에서 생체의 기계적 물성과 괴리가 있어 이로 인해 생체 신호 측정에 잡음이 발생하고 착용에 부담이 생깁니다. 이러한 문제를 극복하기 위하여 새로운 재료와 구조를 연구하고 실제로 적용할 수 있는 응용분야를 찾아내는 것이 Bio-Integrated Electronics 분야의 핵심이라고 할 수 있습니다.

심진도계(Seismocardiography)는 심장의 전기적인 신호를 측정하는 심전도계(Electrocardiography)와 달리 심장의 기계적인 신호를 측정하여 심장의 상태를 파악하는 장치이며 주로 가속도계 혹은 청진기 -이 경우 심음도계 (Phonocardiography)라고 칭함- 등이 사용되고 있습니다. 위에서 설명한 것 처럼, 기존의 심진도계 장치들의 물성적 한계를 극복하고자 고분자 압전 소재인 Polyvinylidene fluoride (PVDF) 를 신축성을 가지는 구조로 가공하여 생체에 적합한 새로운 심진도계 센서를 고안하였습니다. 이 센서를 사용하여 심잡음(heart murmur)을 측정, 분석하여 협착증(stenosis), 역류(regurgitation) 등의 비정상적인 심장의 활동을 감지해낼 수 있으며, 심진도와 심전도 특징점 시간차와 혈압 간의 상관관계를 이용하여 혈압 측정 등에도 사용될 수 있을 것이라고 전망합니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁 드립니다.

University of Texas at Austin의 Lu Research Group 에서 연구를 하였으며 지도 교수님이었던 Dr. Nanshu Lu 는 학제간 연구 협력을 강조하며 재료역학, 전자공학, 의공학 등의 다양한 전공을 가진 연구원을 이끌어 Bio-Integrated Electronics 분야를 개척해나가고 있습니다. 연구실의 대표적인 연구 실적으로는 그래핀 소재를 이용한 초박막형 센서 ("Graphene Electronic Tattoo Sensors"), 그리고 커팅 머신을 이용한 저렴한 센서 제작법 ("Cut-and-Paste" Manufacture of Multiparametric Epidermal Sensor Systems") 등이 있습니다.
(홈페이지 주소: https://lu.ae.utexas.edu/)

3. 연구활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

어떤 주어진 문제를 해결하기 위하여 끊임없이 공부하고 새로운 아이디어를 사람들과 논의하고 실현하는 과정에서 즐거움과 성취감을 얻을 때 연구자의 길에 들어선 보람을 느낍니다. 특히, 새로운 아이디어들은 다른 사람들과 연구에 관해 이야기를 나누면서 많이 얻을 수 있었던 것 같습니다.

4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?

제가 생각하는 현재 Bio-Integrated Electronics의 한계점은 배터리와 무선 통신 장치들이 생체에 적용하기 적합한 신축성과 유연성, 그리고 에너지 효율을 가지지 못한 것이라고 생각하며 이 문제를 해결하기 위한 다양한 연구가 진행되고 있습니다. 배터리와 무선 통신 장치의 생체 적용성 문제에 관한 연구를 하신다면 Bio-Integrated Electronics 분야에 큰 진전이 되리라 생각합니다.

5. 연구활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

기회가 된다면 논문에서 소개된 센서와 딥러닝 네트워크를 이용하여 실시간으로 심장 질환을 감지하거나 혈압 등을 측정하는 시스템을 만드는 연구를 지속하고 싶습니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들....

대학원동안 즐겁게 연구를 할 수 있었던 것은 결국 좋은 사람들을 만났기 때문이 아니었나 싶습니다. Nanshu Lu 교수님은 유학생으로서 어려운 시기에 큰 도움을 주었고 박사과정동안 연구 뿐 아니라 인격적으로도 존경스럽고 고마운 멘토였습니다. 논문에 도움을 주었던 Jayant Sirohi 교수님, Jason, 그리고 Animesh Tandon 교수님에게도 감사의 인사를 드립니다. 그리고 함께 연구실에서 동고동락 하였던 효영이형, 경호형, 홍우, Rocky, Shutao, Shideh, Chris, Liu, Siyi, Danny, Zhaohe, Xiangxing 이외 다른 모든 연구실 동료들에게도 고마움을 전합니다.

 등록일 2019-05-31
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