"물 부족, 물 부족!"…몸 속 수분량 측정하는 마법의 센서

자동차에 기름이 떨어지면 경고등이 깜박이는 것처럼 우리 몸에 물이 부족하면 알려주는 웨어러블 센서가 개발됐다고 과학매체 뉴아틀라스가 최근 보도했다.

미국 텍사스대학 오스틴 캠퍼스 연구진은 이두근에 부착해 전류를 흘려 저항을 측정해 신체의 수분 섭취량을 추적하는 웨어러블 센서를 개발했다. 이 센서는 몸 안의 수분량을 측정해 탈수 증상이 나타나기 전 스마트폰으로 알려준다. 해당 연구 결과는 미국 국립과학원회부(PNAS)에 실렸다.

해당 센서는 이두근에 부착되었지만 연구진들은 신체의 다른 부위에서도 작동하도록 다른 센서를 개발할 수 있다고 밝혔다. (사진=미 텍사스 대학)

연구진은 이 센서를 테스트하기 위해 이뇨제를 사용해 탈수를 유도했다. 실험대상자에게서 탈수 증상이 나타나자 연구진은 대상자의 소변 샘플을 채취해 화학적 지표와 센서에서 측정된 값을 비교해 둘 사이에 강력한 상관관계가 있음을 밝혀냈다.

해당 논문 공동 저자 마티야 얀코비치는 "이번 실험은 팔의 생체 전기 임피던스(bioimpedance)가 수분 변화에 민감할 뿐만 아니라 전신 수분 측정과도 밀접하게 일치한다는 것을 보여줬다"며, "이는 이 센서가 걷기, 일하기, 운동하기와 같은 일상적인 활동 중에도 수분 수치를 추적하는 데 신뢰할 수 있는 대용물이 될 수 있음을 의미한다"고 밝혔다.

이 장치는 운동선수, 응급 구조대원 등 많은 사람들에게 큰 도움이 될 수 있을 것으로 보인다.

탈수의 눈에 잘 띄지 않는 증상 중 하나는 신체 조직의 전기 전도도(GSR)가 약해지는 것이다. 물은 전기를 잘 전달하기 때문에, 우리 조직에 수분이 부족하면 전류에 저항이 생겨 전기 전도도가 약해진다. 이를 생체 임피던스 분석이라고 부른다.

이 센서는 하루 종일 수분 섭취량을 측정하는 데 도움을 줄 뿐만 아니라, 군인, 경찰관, 소방관, 운동선수 등 더운 날씨에 두꺼운 옷을 입어야 하는 사람들에게도 큰 도움이 될 수 있다. 탈수 증상이 끊임없이 우려되는 사람들이나 신장 질환이나 심혈관 질환을 앓고 있는 환자의 수분 섭취량을 지속적으로 모니터링하는 등 의료 분야에도 활용될 수 있다.