글로벌 반도체 시장의 리더인 ST마이크로일렉트로닉스(이하 ST)가 이식형 의료 기기와 차세대 웨어러블 애플리케이션의 혁신을 이끌 초저전력 3축 가속도 센서 ‘MIS2DU12’를 출시했다. 이번 신제품은 극박형 설계와 고도화된 신호 프로세싱 기술을 결합하여, 심박조율기부터 피부 부착형 패치에 이르기까지 정밀함과 슬림함이 동시에 요구되는 의료 기기 시장에 새로운 표준을 제시할 것으로 기대된다.
최근 의료 기기 산업의 화두는 기기의 소형화와 환자의 착용 편의성이다. 특히 신체 내부에 삽입되거나 피부에 장기간 부착되어야 하는 기기일수록 크기와 무게, 그리고 배터리 수명이 제품의 성패를 결정짓는 핵심 요소가 된다. ST의 MIS2DU12는 이러한 시장의 요구를 완벽히 충족하기 위해 2mm x 2mm의 평면 면적과 0.74mm라는 극박형 높이를 구현했다. 이는 기존 센서 대비 부피를 획기적으로 줄여, 스킨 패치나 이식형 모니터를 더욱 가볍고 얇게 제작할 수 있게 한다.
기술적 사양을 살펴보면 MIS2DU12의 진가는 더욱 두드러진다. 이 센서는 생체 적합성 소재와 엄격한 제조 공정을 거쳐 생산되어 안전성을 확보했으며, 초저전력 설계의 정수를 보여준다. 전원 차단 모드에서는 불과 20nA의 전류만을 소비하며, 센서가 작동하는 액티브 모드에서도 1µA 미만의 전력으로 구동이 가능하다. 특히 1.6Hz 출력 데이터 속도(ODR) 기준 초저전력 모드에서는 0.47µA의 미세한 전류만으로 작동해, 배터리 교체가 불가능하거나 어려운 이식형 기기의 수명을 획기적으로 연장시킨다.
또한, MIS2DU12는 단순한 가속도 측정을 넘어 센서 융합 기능을 통해 데이터의 신뢰도를 높였다. 격렬한 신체 활동이나 외부 환경 스트레스가 가해지는 상황에서도 혈당 모니터링이나 기타 생체 파라미터 센서가 정밀한 값을 유지할 수 있도록 마이크로 모션 감도 기능을 제공한다. 내장된 앨리어싱 방지 필터(Anti-alias Filter)는 대역 외 진동 소스를 효과적으로 제거하여 출력 데이터의 품질을 극대화하며, 이 과정에서 메인 애플리케이션 프로세서의 부하를 분담함으로써 전체 시스템의 전력 효율을 최적화한다.
사용자 편의성을 고려한 설계도 돋보인다. 측정 범위는 ±2g에서 최대 ±16g까지 4단계로 선택 가능하며, 출력 데이터 속도는 1.6Hz에서 800Hz까지 폭넓게 지원하여 다양한 의료 및 피트니스 시나리오에 대응할 수 있다. 또한, 128레벨의 대용량 FIFO 버퍼를 탑재해 데이터 저장 공간을 충분히 확보함으로써 시스템 설계의 유연성을 높였다. 동작 온도 범위 역시 -40°C에서 +85°C까지 확장되어 극한의 환경에서도 안정적인 성능을 보장한다.
ST는 개발자들이 이 센서를 신속하게 평가하고 제품 설계에 적용할 수 있도록 강력한 에코시스템도 지원한다. 전용 어댑터 보드인 STEVAL-MKI255A와 평가 보드 STEVAL-MKI109D를 결합하면 ST의 최신 'MEMS 스튜디오' GUI를 통해 센서 성능을 즉시 테스트할 수 있다. 이는 의료 기기 개발사들이 제품 출시 기간(Time-to-Market)을 단축하고 기술적 리스크를 최소화하는 데 큰 도움을 줄 것으로 보인다.
ST 관계자는 “이번 MIS2DU12 출시는 반도체 기술이 인류의 건강과 삶의 질 향상에 어떻게 기여할 수 있는지를 보여주는 사례”라며, “초소형, 초저전력, 고정밀이라는 삼박자를 갖춘 이 솔루션이 원격 환자 모니터링과 개인용 웨어러블 의료 시장의 폭발적인 성장을 견인하는 핵심 엔진이 될 것”이라고 강조했다.
헬로티 김재황 기자 |
