음주측정기처럼 날숨 가스 측정해 질병 진단한다

(왼쪽 상단부터 시계방향)김일두, 조광현, 박오옥, 최양규, 배현민, 김종환, 김승우, 명현, 홍성철, 조동호교수/사진=KAIST

환자의 날숨 속 가스농도를 음주측정기와 같이 간편하고 빠른 방법으로 측정해 질병을 조기에 진단할 수 있는 ‘헬스케어 사물인터넷(IoT) 가스센서’와 빅데이터·인체네트워크 시뮬레이션을 이용한 ‘개인맞춤형 항암치료 기술’ 등이 제4차 산업혁명을 이끌어 나갈 ‘2017 카이스트(KAIST) 10대 핵심 특허기술’로 뽑혔다.

KAIST는 최근 내부 교수들을 대상으로 한 공모를 통해 접수된 특허기술을 대상으로 학과장 및 변리사, 벤처 투자자, 사업화 전문가 등으로 구성된 '평가·선정위원단' 자문·평가를 통해 'KAIST 10대 핵심 특허기술'을 선정했다고 23일 밝혔다.


ICT(정보통신기술), 무인 운송수단, 인공지능(AI), 로봇공학, 사물인터넷(IoT), 나노기술, 빅데이터 등 4차 산업혁명을 주도할 기술 가운데 기술 혁신성, 사업화 가능성, 시장규모 등을 고려해 최종 선정됐다.

10대 기술로 선정된 김일두 신소재공학과 교수의 '헬스케어 IoT 가스 센서'는 환자의 호흡을 통해 배출되는 날숨 속 가스를 측정, 질병을 조기진단할 수 있는 기술이다. 혈액을 채취하지 않고도 음주측정기처럼 손쉽게 질병을 조기 진단할 수 있고, 스마트폰이나 웨어러블 센서 등에 적용이 가능하다.

인체 모션 감지용 고민감도 웨어러블 스트레인 센서를 장갑에 적용한 모습/사진=KAIST

박오옥 생명화학공학과 교수가 개발한 ‘인체 모션 감지용 고민감도 웨어러블 스트레인 센서’는 신축성 있는 실을 이용해 만들어졌다. 때문에 기존의 금속으로 만들어진 센서와 달리 신축성과 민감도가 매우 높다. 쉽게 구부려지고 늘어나는 특성상 웨어러블 디바이스에 적용이 가능하고 인체에 무해해 옷 또는 장갑 등 스마트 의류에 응용할 수 있다.


조광현 바이오 및 뇌공학과 교수가 개발한 '개인맞춤형 항암치료 기술'은 암세포 유전자 변이정보 빅데이터를 반영한 가상실험을 통해 약물의 효과를 예측할 수 있는 기술이다. 환자의 유전자 변이정보를 활용하므로 항암치료의 효과를 높일 수 있을 것으로 기대된다.

김종환 전기및전자공학부 교수의 '감성기반의 대화가 가능한 디지털 생명체 생성시스템과 제어방법에 관한 기술'은 사용자의 외형·음성·성향 정보를 분석하고 디지털 DNA에 저장해 이를 바탕으로 사용자에게 최적화된 감성서비스를 제공하는 기술이다. 하드웨어 교육용 로봇이나 엔터테인먼트 분야, 우울증 및 외로움 치료를 위한 헬스케어 분야에 적용할 수 있다.

명현 건설및환경공학과 교수의 ‘실내·외 이동로봇의 자율주행을 위한 위치인식 및 지도작성 기술’은 저가의 장비를 활용한 고성능 내비게이션 기술이다. 기존의 저가 센서들을 융합했기 때문에 다양한 환경에 대응이 가능하고, 각 센서의 단점을 상호 보완할 수 있어 동적인 환경에서도 평균 10cm 이내의 작은 오차로 정확한 위치정보를 수집할 수 있다.

명 교수는 “기존 기술은 동적인 환경에서 위치인식에 대한 오차가 크고 실외의 경우 고가의 센서가 필요하므로 저가의 센서로 다양한 환경에 적용가능한 위치인식 및 맵 작성기술이 각광을 받을 것으로 예상했다”며 개발배경을 설명했다.

이밖에 △하드웨어 기반의 칩 앤 플래쉬(Chip & Flash) 메모리 데이터 보안기술(최양규 교수) △근적외선 뇌 영상 바이오 헬스케어 장치(배현민 교수) △스마트 팩토리 구현을 위한 레이저-통합 정밀계측시스템 기술(김승우 교수) △5G 빔포밍 IC 최적화 기술(홍성철 교수) △5G 통신 용량증대를 위한 빔포밍 기반 다중채널 무선자원 집적화 기술(조동호 교수)이 10대 기술에 포함됐다.

KAIST는 다음달 12일 서울 삼성동 코엑스에서 기업 관계자 200여명을 초청한 가운데 10대 기술 사업화를 위한 대규모 설명회를 개최할 예정이다. 이날 해당 기술의 연구자인 KAIST 교수 10명이 모두 참석해 특허기술에 대해 소개하는 시간도 갖는다.

최경철 KAIST 산학협력단장은 "선정된 기술에 대해 시제품 제작을 비롯해 국내 마케팅, 특허전략 분석 등을 적극적으로 지원할 예정"이라고 말했다.