사람 손가락 끝의 말단 혈류량을 측정하여 추위와 더위상태를 측정하는 인지형 말단 혈류량 측정기가 국내 연구진에 의해 개발되어, 기존의 온ㆍ습도가 아닌 사람이 직접 느끼는 추위와 더위 상태에 따라 스스로 온도가 조절되는 인지형 냉ㆍ난방기 개발에 새로운 가능성을 열었다. 말단 혈류량은 피부 바로 아래 말단 혈관에 흐르는 혈액의 양이다.

KAIST 조영호 교수(55세)가 주도하고 심재경 박사과정생(제1저자)과 윤세찬 박사가 참여한 이번 연구는 교육과학기술부(장관 이주호)와 한국연구재단(이사장 이승종)이 추진하는 중견연구자지원사업(도약연구)의 지원으로 수행되었고, 미세전자기계시스템 분야의 권위 있는 학술지인 ‘Journal of Micromechanics and Microengineering’12월호(12월 17일자)에 게재되었다. 

지금까지 냉ㆍ난방기는 실내의 온도와 습도가 일정하게 유지되도록 작동하지만, 같은 온도와 습도라도 개인마다 느끼는 추위와 더위의 상태(체감온도?습도)는 다르다. 

한편, 사람이 느끼는 추위와 더위 상태의 인지기능에 따라 피부의 말단 혈류량의 변화는 일관되게 나타나므로, 말단 혈류량은 주변 공기의 온도나 습도보다 사람이 느끼는 더위와 추위를 직접적이면서도 일관성 있게 판단할 수 있는 인지징후라고 할 수 있다.  인지징후는 사람의 인지기능(Cognitive Function)에 의해 나타나는 특징적 표식을 말한다.

사람은 추위를 느끼면 말단 혈류량이 감소하지만, 더위를 느끼면 증가한다. 따라서 동일한 온도와 습도에서도 개인마다 말단 혈류량을 측정하면 개인별로 느끼는 추위와 더위 상태를 구별해 맞춤형 냉?난방기를 개발할 수 있게 된다.  지금까지 혈류량 측정기는 소자와 피부 사이의 접촉력에 따라 오차가 발생하여 혈류량을 정확히 측정하지 못했고, 일정한 접촉력을 유지하기 위해 측정기를 피부에 고정시켜야하는 단점이 있었다. 조영호 교수 연구팀은 말단 혈류량을 측정하여 사람이 체감하는 추위와 더위 상태를 예측하는 인지형 말단 혈류량 측정기 개발에 성공하였다. 특히 연구팀이 개발한 인지형 말단 혈류량 측정기는 하나의 소자로 혈류량과 접촉력을 동시에 측정함으로써 측정된 혈류량을 접촉력으로 보정하여 사람의 움직임에 따라 변화하는 접촉력에 맞춰 정확한 혈류량을 측정할 수 있다. 따라서 연구팀의 인지형 말단 혈류량 측정기는 개인에 따라 최적의 맞춤온도를 유지하는 지능형 냉?난방 시스템 개발에 응용할 수 있고, 의료분야에서도 심혈계 질병 모니터링에 활용할 수 있다.

조영호 교수는 “개인별 말단 혈류량을 측정하는 인지형 말단 혈류량 측정기를 이용해 기존의 냉?난방기에 비해 사람과 직접 교감하는 신개념 인지형 냉?난방기 개발에 가능성을 열었다”고 연구의의를 밝혔다.

<기사출처 | 교육과학기술부 보도자료>