“혈액 대신 땀 검사로 건강 진단”…피부에 붙여 땀 속 ‘대사 성분’ 분석

작성일 09-07

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> KAIST, 땀만으로 여러 대사산물 동시 분석 ‘스마트 패치’ 나노플라즈모닉 구조 설계...땀 순차적 분석, 상태변화 파악 
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 <img alt="KAIST가 개발한 땀 측정 기반 유연 미세유체 나노플라즈모닉 패치 모습. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/dt/20250907130648014ixdv.png" data-org-width="640" dmcf-mid="KmDlR141Cm" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/dt/20250907130648014ixdv.png" width="658">
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 KAIST가 개발한 땀 측정 기반 유연 미세유체 나노플라즈모닉 패치 모습. KAIST 제공
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 혈액 검사 대신 땀만으로 건강 상태를 진단할 수 있는 스마트 패치가 개발됐다. 이 패치를 활용하면 달리기, 마라톤, 헬스 등 운동 중에 발생하는 지구력과 근육량 변화뿐 아니라 수치 변화를 통해 통풍·간 기능 이상·신장질환 등 잠재적 위험도 확인할 수 있을 것으로 기대된다. KAIST는 정기훈 바이오및뇌공학과 교수 연구팀이 피부에 붙여 땀 속 여러 대사 산물을 동시에 실시간 분석할 수 있는 ‘웨어러블 센서’를 개발했다고 7일 밝혔다. 최근 땀 속 대사 산물을 분석해 인체의 생리학적 상태를 모니터링하려는 웨어러블 센서 연구가 활발히 진행되고 있다. 하지만 기존 형광 표지나 염색 표지 기반 센서, 비표지 방식 등은 땀을 효과적으로 수집·제어하기 어려워 시간에 따른 인체 대사 산물 변화를 정밀하게 관찰할 수 없다. 연구팀이 개발한 센서는 피부에 직접 붙이는 방식의 얇고 유연한 패치로, 땀을 모으는 미세한 통로와 빛을 이용해 땀 성분을 정밀 분석할 수 있도록 나노미터 크기의 광학센서인 나노플라즈모닉 구조가 설계됐다. 빛을 나노미터 크기 수준에서 조작해 분자의 성질을 읽어내는 나노광학기술과 머리카락보다 가느다란 채널 속에서 땀을 정밀하게 제어하는 미세 유체 기술을 접목했다고 연구팀은 설명했다. 
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 <img alt="땀 기반 스마트 패치 착용 모습. KAIST 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/dt/20250907130649306ywjx.png" data-org-width="640" dmcf-mid="P59xZNTNvj" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202509/07/dt/20250907130649306ywjx.png" width="658">
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 땀 기반 스마트 패치 착용 모습. KAIST 제공
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 패치는 내부에 적게는 6개에서 최대 17개의 챔버(저장 공간)가 있어 운동 중 분비되는 땀이 순차적으로 각 챔버에 채워지는 미세 유체 구조로 설계돼 있다. 이를 통해 단 한 번의 패치 착용으로 땀 속 여러 대사 성분을 동시에 분석할 수 있다. 연구팀은 패치를 사람에게 적용해 운동할 때 나오는 땀 성분이 시간이 지나면서 달라지는 변화를 연속적으로 추적하는 데 성공했다. 이번 연구에서는 요산, 젖산, 티로신 등 대사·운동·질환과 관련된 중요한 생체 지표인 세 가지 대사 물질이 운동과 식단에 따라 어떻게 변화하고, 이를 정량적으로 분석할 수 있었다. 특히 인공지능(AI) 분석 기법을 적용해 땀 속에 혼합된 여러 성분 중 원하는 대사산물의 신호만 정확하게 분리해 내는 데도 성공했다. 정기훈 KAIST 교수는 “혈액을 채취하지 않고도 땀 패치만으로 체내 대사 변화를 정밀하게 모니터링할 수 있다”며 “일상적인 건강 모니터링뿐 아니라 운동을 즐기는 사람들의 근육 변화와 질환 감지까지 가능해 앞으로 만성질환 관리, 약물 반응 추적, 환경 노출 모니터링 등 다양한 분야에 활용할 수 있을 것”이라고 말했다. 이 연구결과는 국제 학술지 ‘네이처 커뮤니케이션즈’ 지난달 27일 자 온라인판에 실렸다. 이준기 기자 bongchu@dt.co.kr
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