1월 과기인상에 대구출신 김태일 성균관대 화학공학과 교수 …거미 모방해 잡음 차단 소재 개발

김태일 교수

과학기술정보통신부와 한국연구재단은 '이달의 과학기술인상' 1월 수상자로 성균관대 화학공학과 김태일 교수를 선정했다고 17일 밝혔다.

김 교수는 생체모사 기술을 이용해 움직임에 의해 발생하는 신호 잡음을 차단하는 새로운 하이드로젤 필터 소재를 개발하고, 이를 바이오 전자소자에 적용해 생체신호 측정 정확성을 높인 공로를 인정받았다.

몸에 붙이거나 삽입한 형태로 생체신호를 측정하는 바이오 전자소자는 사람의 움직임으로 인한 진동처럼 다양한 잡음이 함께 측정된다.

이를 신호처리 기술이나 기계학습을 활용해 제거하지만, 신호의 왜곡을 부르는 문제가 있었다.

김 교수는 거미 다리 생체소재인 점탄성 패드를 모방한 젤라틴과 키토산 기반 하이드로젤 고분자 소재를 개발해 낮은 주파수 잡음만 선택적으로 제거할 수 있음을 실험에서 보였다.

거미가 바람과 비 같은 외부 잡음에서도 먹이나 짝이 보내는 신호를 잘 감지하는 능력을 모방한 것이다.

연구팀은 여기서 물리적 충격을 줄이는 원리 또한 밝혀내 층간소음이나 차량 진동 등 다양한 진동 소음 제거 소재로도 응용할 길을 열었다.

관련 연구성과는 2022년 5월 국제학술지 '사이언스'에 실렸으며, 기술은 민간기업에 이전돼 뇌파 측정 소자로 개발되고 있다.

김 교수는 "생체모사 기술을 활용해 진동 소음을 선택적으로 줄여주는 소재를 개발하고 이를 전자센서에 적용해 신호 필터 없이도 고신호를 확보할 수 있음을 보였다"고 말했다.