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

최근 웨어러블 헬스케어 분야는 단순한 생체 신호 측정을 넘어, 질병과 직접적으로 연관된 화학적·생화학적 바이오마커를 실시간으로 모니터링하는 방향으로 빠르게 발전하고 있습니다. 특히 당뇨병과 같은 만성 질환에서는 혈당뿐 아니라, 상처 환경에서의 pH, 염증, 대사물질 등의 변화가 질병의 진행과 밀접하게 연결되어 있어 이를 지속적으로 추적하는 기술의 중요성이 커지고 있습니다.
기존의 비색(colorimetric) 센서는 간단하고 직관적이라는 장점이 있지만, 대부분 스마트폰 카메라 기반 분석에 의존하기 때문에 주변 조도, 촬영 각도, 피부 색상 등 다양한 외부 요인에 의해 결과가 크게 변하는 한계가 있었습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 본 연구에서는 비색 드레싱과 광전자 센서를 통합한 무선·무전원 웨어러블 플랫폼을 개발하였습니다. 전기방사 기반 나노섬유 드레싱은 pH와 포도당에 따라 색이 변하고, 이를 LED와 포토다이오드를 통해 직접 반사광으로 측정하여 카메라 없이 정량화할 수 있도록 하였습니다. 또한 NFC 기반 시스템을 적용하여 별도의 배터리 없이 스마트폰을 통해 데이터를 실시간으로 확인할 수 있도록 하였으며, 동물 실험을 통해 실제 상처 환경에서의 신뢰성을 검증하였습니다.

2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.

해당 연구는 제가 소속되어 있는 한국과학기술원 (KAIST) 기계공학과 박인규 교수님 연구실(MINT Lab)을 중심으로, 한밭대학교 하지환 교수님, 한국기계연구원 정준호 박사님, 그리고 Caltech Wei Gao 교수님 연구실과의 다기관 협력으로 수행되었습니다. MINT Lab은 마이크로/나노 센서 분야에서 선도적인 연구를 수행하고 있으며, 전자피부(e-skin), 전자코(e-nose), MEMS, AI 기반 센서등을 개발하며, 이를 바탕으로 차세대 환경 및 헬스케어 모니터링 솔루션을 제시하는 데 주력하고 있습니다.

3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람

연구를 수행하면서 가장 크게 느낀 점은, 다학제 연구의 중요성과 동시에 그 어려움이었습니다. 본 연구는 전자공학, 재료, 생명공학이 결합된 융합 연구였기 때문에, 초기에는 익숙하지 않은 분야에 대한 이해 부족을 많이 느꼈습니다. 하지만 연구를 진행하기 위해 관련 분야의 기초부터 다시 학습하고, 실험과 시행착오를 반복하며 문제를 하나씩 해결해 나갔습니다. 이러한 과정 속에서 단순히 결과를 얻는 것을 넘어, 새로운 분야를 스스로 학습하고 통합할 수 있는 연구자로 성장할 수 있었다고 생각합니다. 특히 다양한 요소들이 하나의 시스템으로 통합되어 실제로 동작하고, 이를 통해 의미 있는 결과가 도출되었을 때 가장 큰 보람을 느꼈습니다. 이러한 경험은 앞으로도 새로운 분야에 도전하는 데 있어 중요한 기반이 될 것이라고 생각합니다.

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

웨어러블 센서 및 헬스케어 모니터링 분야는 전자공학, 재료공학, 기계공학, 생명공학 등 다양한 분야가 결합되는 대표적인 다학제 연구 분야입니다. 따라서 해당 분야를 희망하는 학생분들께는 다양한 분야를 연결할 수 있는 융합적 시야와 이해를 갖추는 것이 중요하다고 말씀드리고 싶습니다.
또한 자신의 전공에 대한 깊이를 다지는 동시에, 해외 연수나 공동 연구를 통해 타 분야 연구자들과 적극적으로 교류하는 열린 자세를 갖는 것이 연구의 폭을 넓히는 데 큰 도움이 될 것입니다.

5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?

앞으로는 본 연구에서 개발한 플랫폼을 확장하여, 다양한 질병과 연관된 다중 바이오마커를 동시에 분석할 수 있는 시스템으로 발전시키고자 합니다. 다양한 메커니즘의 센서를 통합하고, 장기간 안정성과 사용자 편의성을 고려한 플랫폼으로 고도화하는 것을 목표로 하고 있습니다. 궁극적으로는 병원 외 환경에서도 사용할 수 있는 비침습적, 실시간, 개인 맞춤형 진단 시스템을 구현하고, 사회에 의미 있는 가치를 창출하는 연구를 수행하고자 합니다.

6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....

먼저 늘 아낌없는 지도와 조언을 보내주시는 박인규 교수님께 깊은 감사의 말씀을 드립니다. 그리고 연구를 진행하면서 많은 도움을 주셨던 하지환 교수님, 정준호 박사님, Wei Gao 교수님께도 감사의 말씀드립니다. 많은 분들의 도움을 바탕으로 올해 2월 대학원과정을 마무리하였습니다. 그동안 도움을 주셨던 연구실 선후배 분들께도 감사드리며, 덕분에 행복한 시간 보낼 수 있었습니다. 끝으로 항상 곁에서 믿고 응원해주는 아내 민주와 부모님께도 깊은 감사와 사랑한다는 말을 전하고 싶습니다.