노인, 뇌졸중 환자, 외상 환자들의 다양한 재활치료에 활용되는 웨어러블 로봇이 착용자의 땀, 각질 등에도 끄떡없이 장기간 안정적으로 제어되도록 돕는 근전도 센서 기술이 개발됐다. 한국과학기술원(KAIST)은 전기및전자공학부 정재웅 교수와 기계공학과 김정 교수 연구팀이 피부 상태에 영향받지 않는 고품질 전기 생리 신호 측정이 가능한 신축·접착성 마이크로니들(Microneedle·머리카락과 굵기와 유사한 수준의 미세한 바늘로 구성된 패치) 센서를 개발했다고 23일 밝혔다. 다양한 재활치료에 활용되는 웨어러블 로봇이 사람의 움직임 의도를 인식하기 위해서는 몸에서 발생하는 근전도를 정확하게 측정하는 웨어러블 전기 생리 센서가 필요하다. 기존 센서들은 오래 쓰면 신호 품질이 떨어지거나 피부의 털, 각질, 땀 등의 영향을 많이 받는다. 이러한 단점은 장시간 신뢰성 높은 웨어러블 로봇 제어를 힘들게 한다. 연구팀은 부드러운 실리콘 중합체 기판을 활용, 마이크로니들을 집적해 신축·접착성 마이크로니들 센서를 제작했다. 단단한 마이크로니들이 저항이 큰 피부의 각질층을 투과해 피부 접촉 저항을 효과적으로 낮춰 털, 각질, 땀, 이물질로 피부가 오염돼도 고품질의 전기 생리 신호를
헬로티 함수미 기자 | KAIST와 KIST 공동연구진이 말초동맥질환 진단에 응용할 수 있는 메디컬 센서 플랫폼 기술을 개발했다고 1일 밝혔다. KAIST 웨어러블 플랫폼소재 기술센터 배병수 교수와 KIST 이원령 박사, 서울대학교병원 정승환 박사가 공동으로 유연한 기판상에 기계적으로 안정적인 마이크로니들이 접합돼 말초동맥질환 진단에 응용할 수 있는 메디컬 센서 플랫폼 기술을 개발했다. 연구팀은 이번 기술을 통해 일반적인 웨어러블 진단 기기의 한계점이던 바이오 체액의 접근 제한성을 마이크로니들을 이용해 최소 침습으로 해결했고, 이는 생화학적 질병 진단을 가능하게 했다. 이번 연구에서는 웨어러블 마이크로니들 센서를 활용해 말초동맥질환 모델의 pH 분포도를 측정해 진단 가능성을 확인했다. 이번 연구 결과는 국제학술지 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 온라인으로 출시됐다. 웨어러블 진단 기기는 부드러운 기판 소재 위에 얇은 막 형태의 센서를 제작해 생체 전기신호와 생화학 신호를 측정해 심장질환, 뇌 질환, 당뇨병, 대사질환 등 다양한 질병의 진단에 활용이 기대되어 의료기기용 소자로서 주목을 받고 있다. 하지만, 접근할 수 있는 체액이 땀,
[헬로티] 야베 카즈토시 (矢部 和壽) ㈜牧野후라이스제작소 머시닝센터(MC)는 원하는 형상으로 고능률로 피삭재를 제거해, 요구되는 정도, 품질의 가공물을 생성하는 툴이다. 대표적인 가공물의 하나인 금형은 그 정도, 면질이 성형 전사되기 때문에 제품에 요구되는 품질에 대응해 고정도화해 왔다. 최근 품질과 함께 가공 형상의 미세화나 피삭재의 다양화, 난삭화 등 절삭가공의 난이도가 높아지는 케이스를 곳곳에서 볼 수 있다. 가공 형상의 미세화는 MC의 주축 회전 속도의 회전 정도 향상이나 고속화, 가공 정도의 향상을 촉구, ‘미세 가공기’라고 하는 카테고리가 형성되는 등 극소경 공구를 유효하게 활용할 수 있는 환경이 정비되어 왔다. 또한 공구를 포함한 가공 기술과 측정, 평가 등의 주변 기술도 진화하고 있으며, 금형의 품질 향상에 공헌하고 있다. 이 글에서는 새로운 시장 제품의 등장과 함께 보급되고 있는 ‘금형’에 관련해 MC를 사용한 특징적인 소재, 형상의 사례와 기계, 가공 기술을 소개한다. 그라파이트 가공 동사에서는 그라파이트 가공기를 제조․판매하고 있다. 기본적인 구조는 금형가공이 가능한 MC와 동일하며
[헬로티] 요시무라 히데노리(吉村 英德) 香川대학 마이크로 니들이란 피부에 바늘을 꽂아 약제를 투여하는 경피투약에서 마이크로 니들 경피투약법이란 무통을 실현하는 마이크로 사이즈의 직경인 미세 바늘을 이용한 방법이다. 바늘을 미세화함으로써 환자의 통증이나 공포감, 반복 투여에 의한 주사 부위의 경화, 미스에 의한 파손, 부적절한 사용법에 의한 감염증의 위험성, 주사바늘에 의한 상처, 일부를 제외하고 의사에 의한 투여가 필요 등의 과제를 해결할 수 있다고 한다. 마이크로 니들에는 2종류가 있으며, 약액을 투여하는 일반적인 속이 빈 주사바늘을 미세화한 것과, 속이 찬 미세 바늘의 표면에 약제를 도포해 두고 피부에 그것을 삽입하는 것으로 분류된다. 전자는 당뇨병 환자가 인슐린 자기 투여에 이용하는 33G 사이즈가 테루모(주)에서 판매되고 있으며, 작은 스테인리스판에서 판금 프레스 등으로 성형되어 있다. 약액을 혈관 내에 넣기 위해 천자 길이 5mm에 대해 외경은 0.18mm로 애스펙트비가 크고, 금형의 성형 기술은 매우 고정도의 것이다. 한편 피부는 외면에서부터 각질층, 표피, 진피, 피하조직으로 구성되어 있는데, 후자는 모세혈관이 통과하는 진피까지 삽입하기보다 오
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