김지혜·오세용·유재영 교수
美 노스웨스턴대와 공동연구
국제학술지 ‘네이처 의공학’ 발표

[노스웨스텐대 제공]

아기의 모유 섭취량을 실시간으로 정밀하게 측정할 수 있는 무선 웨어러블 센서가 개발됐다.

정확한 수유량을 파악해 아이의 영양 관리에 도움을 주는 동시에 수유량 파악이 필수인 신생아 중환자실 아기 관리에도 중대한 전환점이 될 것으로 기대된다.

19일 과학기술계에 따르면, 김지혜 아주대학교 교수, 오세용 한양대학교 교수, 유재영 성균관대학교 교수, 존 로저스 미국 노스웨스턴대학교 교수 등으로 구성된 한미 공동연구팀은 이 같은 연구 성과를 국제학술지 『네이처 바이오메디컬 엔지니어링(Nature Biomedical Engineering)』 5월 14일자에 발표했다.

모유 수유는 다양한 이점이 있지만, 아기가 섭취한 모유량을 정확히 파악하기 어려운 점이 오랜 과제로 남아 있었다. 기존에는 수유 전후 아기의 체중을 재거나, 모유를 유축해 양을 측정하는 방식뿐이었다. 이들 방식은 번거롭고 실시간 측정이 불가능해 임상이나 가정에서 활용도가 제한적이었다.

연구팀은 체액 흐름 센서, 광학적 모니터링, 젖 빨기 동작 정량화, 삼키기 추적 등 다양한 방법을 시도한 결과 체성분 측정에 쓰이는 생체 임피던스 기술을 활용한 센서를 구현해냈다.

센서는 유방 위와 아래에 부착하는 두 개의 얇은 전극 패드를 통해 약한 전류를 흘려보내고, 수유 중 모유량 감소에 따른 전압 변화를 감지해 섭취량을 산출한다.

유방의 해부학적 구조를 컴퓨터 시뮬레이션으로 분석하고, 센서 위치에 따른 데이터 정확도를 검토해 최적의 측정 조건을 구현했다. 산모는 유축기를 통한 한 번의 보정만으로 개인 맞춤 설정이 가능하며, 측정된 수유량은 스마트폰 앱을 통해 실시간 확인할 수 있다.

이 센서를 신생아 집중 치료실과 자택에서 모유 수유 중인 12명의 산모를 대상으로 최대 17주간 시험한 결과, 유축 모유량과 센서에서 감지된 모유량이 거의 일치하는 것으로 나타났다.다.

또 체중 측정 기반의 기존 방식과도 동일한 결과를 보였다. 착용감에 대한 불편함을 묻는 조사에서는 불편하다는 응답이 단 한 건도 없었다.

연구팀은 “이번 연구는 모유 수유량을 정량적으로 측정한 기술이 임상적으로 검증되어 학술지에 발표된 첫 사례”라며 “관련 기술에 대한 특허 출원을 완료했다”고 밝혔다. 향후에는 모유의 질, 지방 함량 등 영양 정보까지 측정 가능한 기기로 발전시킬 계획이며, 수유 전용 속옷에 통합하거나 유축기 제조사와의 협력도 추진 중이다.

김 교수는 “모유 수유의 불확실성은 많은 산모에게 불안과 자책감을 유발하고, 경우에 따라 모유 수유 포기로 이어지기도 한다”며 “산모의 스트레스를 완화하고, 영아의 수유를 임상적으로 뒷받침함으로써 더 건강한 아이, 더 건강한 엄마, 더 건강한 사회로 나아가는 데 기여할 수 있을 것”이라고 강조했다.

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