초록 ▼

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
다파장 근적외선 레이저 산란광 기반 맥파 측정 기술을 이용한 비침습 연속 혈당 측정 기술 개발

○ 전체 내용
● 레이저 산란광 기반 맥파를 추출하는 기술 검증을 위해 혈관 모사 팬텀 기반 시스템 구축 및 관련 알고리즘 개발
● Monte Carlo simulation을 통한 최적의 빛 침투 효율을 갖는 근적외선 레이저와 광 검출기 센서 간의 환경 조건 분석 및 실제 시스템 적용 후 성능 검토
● 다파장 근적외선 레이저 산란광 기술을 통해 깊이 분해능을

□ 연구개발 목표 및 내용
○ 최종 목표
다파장 근적외선 레이저 산란광 기반 맥파 측정 기술을 이용한 비침습 연속 혈당 측정 기술 개발

○ 전체 내용
● 레이저 산란광 기반 맥파를 추출하는 기술 검증을 위해 혈관 모사 팬텀 기반 시스템 구축 및 관련 알고리즘 개발
● Monte Carlo simulation을 통한 최적의 빛 침투 효율을 갖는 근적외선 레이저와 광 검출기 센서 간의 환경 조건 분석 및 실제 시스템 적용 후 성능 검토
● 다파장 근적외선 레이저 산란광 기술을 통해 깊이 분해능을 확보하고 이를 바탕으로 글루코스 측정 기술 가능성 검증
● 웨어러블 헬스케어 디바이스에 적용 가능한 소형 광학 모듈 개발 가능성 검증

□ 연구개발성과
시제품 및 국내 특허 출원 2건, 논문 투고

□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
<성과 활용 계획>

○ 후속 연구 과제 발굴 계획
● 본 과제에서 제안하는 다파장 근적외선 레이저 산란광 기반 맥파 측정 기술을 이용한 혈당 측정 기술은 피부 조직 밑에 위치한 혈액 내의 혈당을 측정하는 기술임. 특히 근적외선 분광 기술은 포도당 외에도 다양한 생체 화합물의 흡수 파장 연구를 통해 확장 가능한 기술로 본 과제의 연구 결과를 토대로 혈액 내 다양한 생체 화합물을 모니터링하는 기술로 응용 가능할 것으로 기대됨. 이에 따라 관련 후속 연구가 지속적으로 발굴될 것으로 예상됨.
● 레이저 스페클 기반 정밀 맥파 측정 기술은 심박변이도 (Heart rate variability), 맥파 파형, 호흡수, 교감·부교감 신경계 활성화 등 다양한 생체 신호들을 보다 명확히 측정함에 따라 혈액 내 화합물 농도 측정 외에도 심폐 기관 관련 질환 모니터링에도 활용될 수 있을 것으로 예상되며 이와 관련된 후속 연구 과제를 발굴할 수 있을 것으로 기대됨.

○ 기술 이전 계획
● 최근 급증하고 있는 당뇨병 관련 사회적 이슈에 대해 국내 혈당 측정기 제조 업체 및 바이오 관련 신사업을 기획하고 있는 많은 기업들이 관심을 갖고 관련 분야에 연구 및 투자를 진행하고 있는 상황. 이에 발맞추어 본 과제를 통해 개발된 핵심요소 기술들에 대해 기술 이전을 원하는 업체를 발굴하여 기술 이전을 시도 할 예정.

<기대 효과>
● 본 과제에서 개발하고자 하는 비침습 방식의 혈액 포도당 농도 검출 기술을 응용하여 보다 다양한 생체 화합물 검출에 활용될 수 있을 것으로 기대
● 본 과제에서 개발하고자 하는 다파장 레이저 스페클 기반 맥파 측정 기술을 응용하여 정밀 맥박 분석을 통해 심폐 기관 및 신경계 건강 모니터링 분야에도 적용되어 관련 연구를 진행할 수 있을 것으로 기대
● 웨어러블 헬스케어 분야 생체 신호 정밀 측정 기술을 확보하고 기술 고도화를 통해 국가 기술 경쟁력 확보 및 바이오 산업 주도권 선점
● 다파장 근적외선 레이저 산란광 분석 기술을 이용한 생체 신호 측정 분야를 확장해 나감에 따라 관련 분야 전문 인력 양성 및 신성장 산업 도출 기대
● 전세계적으로 이슈가 되고 있는 당뇨병 급증 위기에 솔루션을 제공할 수 있을 것으로 예상되며 이와 관련된 사회적 비용을 절감할 수 있을 것으로 기대

(출처 : 요약문 2p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 요 약 문 ... 2
• 목차 ... 4
• 1. 연구개발과제의 개요 ... 5
• 1.1 연구개발과제의 필요성 ... 5
• 1.2 연구개발과제 대상의 국내외 현황 ... 10
• 1.3 연구개발과제의 중요성 ... 17
• 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 19
• 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 21
• 1) 연구수행 결과 ... 21
• 4. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 26
• 5. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 27
• 끝페이지 ... 28