△ 한양대 비욘드(Beyond)-G 연구팀이 개발한 28GHz 대역의 동시 무선 전력 전송 및 데이터 통신(SWIPT) 시스템 개요도

국내 연구진이 5G 및 6G 통신 환경에서 배터리 없이 작동하는 혁신적인 웨어러블 의료기기 기술을 개발했다.

한양대학교 Beyond-G 글로벌 연구센터(센터장 김선우)는 최근 바이오메디컬공학과 유형석 교수팀이 차세대 통신 기술을 기반으로 배터리 교체나 충전 문제없이 실시간 건강 모니터링이 가능한 IoMT(의료 사물인터넷) 장치를 구현했다고 6일 밝혔다.

연구팀은 28GHz 대역의 밀리미터파(mmWave) 기술을 적용한 '동시 무선 전력 전송 및 데이터 통신(SWIPT)' 시스템을 독자적으로 개발했다.

이 시스템은 고속 데이터 통신과 무선 전력 전송을 한 번에 처리함으로써 전력 공급이 제한적인 웨어러블 환경에서도 장치가 반영구적으로 작동할 수 있는 기반을 마련했다.

특히 송신기에는 4×4 스택드 패치 배열을 적용해 전파 제어 효율을 극대화했으며 수신기에는 섬유 기반의 유연 안테나 기술을 도입해 신체 굴곡 등 다양한 착용 환경에서도 안정적인 성능을 유지하도록 설계했다.

이번 기술의 핵심은 기존 웨어러블 기기의 최대 약점으로 꼽혔던 배터리 관리 문제를 근본적으로 해결했다는 점이다.

무선 전력을 지속적으로 공급받는 정밀 전력 제어 기술을 통해 장기간 안정적인 운용이 가능해졌으며 28GHz 고주파 대역 사용 시 우려될 수 있는 전자기 노출 안전성 또한 국제 기준에 맞춰 철저히 검증함으로써 인체 안전성을 확보했다.

유형석 교수는 "이번 연구를 통해 배터리 없는 웨어러블 의료기기의 실질적인 가능성을 확인했다"며 "이는 향후 스마트 헬스케어 분야의 대전환을 이끄는 기폭제가 될 것"이라고 말했다.

그는 이어 "앞으로도 Beyond-G 글로벌 연구센터는 지속적인 기술 혁신을 통해 차세대 IoMT 장치 시장을 선도해 나가겠다"고 덧붙였다.

한편 이 연구 성과는 최근 국제 학술지 'IEEE 산업정보학 저널(IEEE Transactions on Industrial Informatics)' 온라인판에 게재됐다. 

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