충남대, 주름 따라 움직이는 차세대 뇌파 측정 시스템 개발

[충청뉴스 이성현 기자] 충남대학교는 기계공학과 조성진 교수 연구팀이 미국 조지아공과대학교와 국제공동연구를 통해 수면 중에도 안정적으로 뇌파를 측정할 수 있는 차세대 웨어러블 EEG 패치 기술을 개발했다고 27일 밝혔다.

이번 연구 성과는 재료·융합기술 분야 국제 저명 학술지 ‘Advanced Science’에 지난 20일 게재됐다.

충남대 김정민 연구원이 제1저자로 참여했으며, 조성진 교수와 미국 조지아공과대 여운홍 교수가 교신저자를 맡았다.

연구팀은 피부 주름 구조에 적응하는 키리가미(kirigami) 기반 설계를 도입했다. 특히 이방성 변형 특성을 지닌 구조를 적용해 피부 움직임에 따라 유연하게 변형되면서도 전극 접촉을 안정적으로 유지하도록 구현했다.

또 이미지 기반 자동 설계 기술을 활용해 개인별 이마 주름 패턴을 분석하고, 이에 최적화된 키리가미 패턴을 자동 생성함으로써 개인 맞춤형 EEG 패치 제작도 가능하게 했다.

그 결과 개발된 패치는 다양한 움직임 환경에서도 높은 신호 안정성과 신호대잡음비(SNR)를 유지했으며 실제 수면 환경에서도 안정적인 뇌파 측정이 가능함을 확인했다.

조성진 교수는 “이번 연구는 피부의 형태와 움직임을 고려한 구조 설계를 통해 웨어러블 EEG 센서의 신호 안정성을 개선한 것”이라며 “향후 수면 모니터링과 디지털 헬스케어, 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에서 활용 가능한 차세대 웨어러블 센서 기술로 발전할 것으로 기대한다”고 설명했다.