밴드 형태 심장·호흡·땀까지 실시간 감지…성균관대 참여
말 못 하는 신생아·중환자 스트레스 측정 목표…연구 확장
By 박영주 | yjpark@kakao.com | 시카고오늘
May 15 2026. FRI at 6:36 PM CDT
시카고 북부 에반스턴에 위치한 노스웨스턴 대학교(Northwestern University) 공학자들이 스트레스를 감지할 수 있는 소형 무선 장치를 개발했다. 한국 성균관대도 연구에 참여했으며, 연구 결과는 국제 학술지 사이언스 어드밴시스(Science Advances)에 게재됐다.
이 장치는 흔히 ‘거짓말 탐지기’로 불리는 기존 폴리그래프와 달리, 거짓말 여부가 아닌 신체 내부의 스트레스를 감지하는 데 초점을 맞췄다. 반창고처럼 얇고 가벼운 이 기기는 가슴에 부착하면 심장 박동, 호흡 패턴, 발한 반응, 혈류, 체온 등 다섯 가지 생체 신호를 동시에 측정한다.
연구를 이끈 존 A. 로저스(John A. Rogers) 교수는 “신체는 뇌가 인식하기 전에 이미 스트레스에 반응한다”며 “특히 임산부, 신생아, 중증 환자처럼 취약한 집단에서는 장기간의 스트레스가 심각한 건강 문제로 이어질 수 있다”고 밝혔다.
세계적으로 저명한 생체전자공학 선구자인 로저스 교수는 노스웨스턴 대학교의 루이스 심슨 및 킴벌리 퀘리 석좌교수로, 재료과학 및 공학, 생체의공학, 신경외과 분야를 담당하고 있으며, 맥코믹 공과대학과 노스웨스턴 대학교 파인버그 의과대학에서 교수직을 맡고 있다. 또한 그는 퀘리 심슨 생체전자공학 연구소와 퀘리 심슨 중개공학 및 첨단 의료 시스템 연구소의 소장을 맡고 있다.
로저스는 이번 연구의 공동 교신 저자로, 파인버그 의과대학의 소아 자율신경 의학 베아트리스 커밍스 메이어 석좌교수이자 소아과(신경학) 교수인 데브라 E. 위즈-메이어 박사와 한국 성균관대학교의 유재영 교수와 함께 이름을 올렸다.
이 프로젝트는 시카고 앤 앤드 로버트 H. 루리 아동병원(Ann & Robert H. Lurie Children’s Hospital of Chicago) 소아과 의사들 요청으로 시작됐다. 현재 신생아의 스트레스를 파악하려면 울음소리나 표정 같은 외부 신호에 의존하거나 혈액·타액 검사를 해야 한다.
공동 연구자인 데브라 E. 위즈-메이어(Debra E. Weese-Mayer) 교수는 “이 기기는 스트레스 신호를 하루 24시간 추적해 얼마나 오래, 얼마나 강하게 스트레스를 받는지 객관적으로 수치화할 수 있다”고 설명했다.
제품 무게는 8g(종이클립 8개 수준)에 불과하며, 24시간 이상 연속 작동이 가능하다. 수집된 데이터는 스마트폰이나 태블릿으로 무선 전송되고, 머신러닝 알고리즘이 실시간으로 스트레스 패턴을 분석한다.
연구팀은 실제 환경에서 다양한 검증을 거쳤다고 설명했다. 모의 거짓말 탐지 실험에서는 상용 폴리그래프 장비와 유사한 수준의 측정 결과를 보였고, 소아 수면 검사에서는 병원 장비에 준하는 정확도로 호흡 이상과 야간 각성을 감지했다.
의대생 응급 처치 훈련 실험에서는 스트레스 반응이 강한 학생일수록 퍼포먼스가 저하되는 경향도 확인됐다.
로저스 교수는 앞으로 장치에 뇌파(EEG) 측정 기능까지 추가해 스트레스와 통증을 구별할 수 있도록 연구를 확장할 계획이라고 밝혔다.
@2026 박영주의 시카고오늘