[대학저널 임지연 기자] KAIST(총장 신성철) 바이오및뇌공학과 조영호 교수 연구팀이 손목의 땀을 측정해 인간의 개인별 열적 쾌적감을 측정할 수 있는 손목시계형 쾌적감 측정기를 개발했다.
이번 연구 성과는 융합·과학 분야 네이처 자매지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 1월 19일자에 게재됐다.
손목시계형 쾌적감 측정기는 인간이 느끼는 더위나 추위의 정도에 따라 땀 발생률이 변화하는 점에 착안해 땀 발생률을 측정, 주어진 환경 내에서 인간의 체감 더위와 추위를 파악할 수 있는 기술이다. 이 기술은 밀폐된 챔버가 피부에 부착됐을 때 습도가 증가하는 비율을 통해 땀 발생률을 측정하는 방식을 이용한다. 피부에 챔버가 완전히 부착된 후 측정하기 때문에 외부 공기나 인간의 움직임에도 안정적인 땀 발생률 측정이 가능하다. 소형 열공압 구동기를 집적해 챔버를 피부 위로 들어올려 자동 환기도 가능하다.
또한 손목시계형 쾌적감 측정기는 주위의 온도나 습도에 관계없이 인간의 인지기능에 따라 변화하는 땀 발생률을 측정할 수 있어 개인별 맞춤형 냉·난방을 실현할 수 있다.
측정기는 직경 35mm, 두께 25mm, 배터리 포함 무게 30g으로 자동 환기기능을 갖추고 있다. 기존 측정기 대비 무게는 절반 이하인 47.6%, 소비전력은 12.8%에 불과하다. 6V 소형 손목시계용 배터리로 4시간 동작이 가능하며, 사람의 걸음에 해당하는 공기흐름인 0~1.5m/s에서 안정적으로 작동한다. 때문에 움직이는 상태에서 성능을 유지해야 하는 포터블, 웨어러블 기기로 사용가능하다는 장점이 있다.
연구팀은 이 기술을 활용해 인간과 교감 기능이 뛰어난 새로운 개념의 인지형 냉·난방기를 제작할 예정이다.
조영호 KAIST 교수는 “기존 냉·난방기는 주변의 온·습도 기준으로 쾌적감을 판단해 개인적으로 느끼는 쾌적감과 무관하지만, 우리가 개발한 쾌적감 측정기는 개인적 쾌적감을 판단할 수 있어 새 개념의 개인맞춤형 지능형 냉·난방기로 활용 가능하다”며 “나아가 미래사회에서는 인간의 신체적 건강 뿐 아니라 정신적 건강과 감정 상태의 관리가 필요하기에 향후 인간과 기계의 감성 교감을 이룰 수 있을 것이다”고 말했다.
한편 이번 연구는 과학기술정보통신부의 중견연구자지원사업을 통해 수행됐으며 국내특허로 등록을 완료했다.
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