당뇨병 환자를 위협하는 ‘당뇨발(당뇨병성 족부 질환)’ 상처 상태를 실시간으로 확인해서 환자 스스로 관리할 수 있도록 돕는 ‘스마트 드레싱 패치’가 개발됐다.

KAIST는 기계공학과 박인규 석좌교수 연구팀이 공동 연구를 통해 당뇨성 궤양 관리를 위한 ‘무선·무전원 기반 광전자 다중 모달 센서 패치’를 개발했다고 19일 밝혔다.

연구에는 국립한밭대학교 하지환 교수, 한국기계연구원 정준호 연구원, 미국 캘리포니아공과대학교 웨이 가오(Wei Gao) 교수가 참여했다. 

‘당뇨발’은 당뇨병을 앓는 환자의 발에 생기는 신경병, 구조적 변형, 피부 못, 피부와 손발톱의 변화, 발의 궤양, 감염, 혈관 질환 등을 의미한다. 심한 경우 혈액 순환이 되지 않아 까맣게 썩으면서 절단으로 이어질 수 있다.

이에 연구팀은 전기방사 공법으로 기능성 나노섬유 드레싱을 제작했다. 여러 생체 정보를 동시에 측정할 수 있는 광전자 센서와 기능성 드레싱을 결합한 형태다. 

상처 부위의 포도당 농도, 산성도, 온도 변화 등을 실시간으로 분석할 수 있으며, 변화에 따라 드레싱의 색상이 변해 환자 스스로 스마트폰으로 상태를 확인할 수 있다.

이를 통해 조직 괴사로 이어질 수 있는 이상 징후를 비침습적으로 감지하고 장기간 추적 관찰할 수 있다.

나아가 패치는 근거리무선통신(NFC) 기반 유연 회로를 적용해 특별한 배터리 없이 스마트폰을 센서 가까이 대면 무선으로 전력을 공급받아 작동하며, 측정된 데이터를 실시간으로 전송한다. 

이번에 개발된 기술은 눈으로 확인할 수 있는 직관적 신호와 정량적 전자 데이터를 동시에 제공하면서도 환자에게 신체적인 부담을 주지 않는다는 점에서 임상적 가치가 높다.

또한 반복적인 채혈 없이 상처 상태를 지속적으로 관리할 수 있어 당뇨 환자 삶의 질(質) 향상에도 기여할 것으로 기대된다.

박인규 석좌교수는 “매일 바늘로 손가락을 찔러야 하는 당뇨 환자들 고통을 덜어주기 위해 시작한 연구가 합병증의 선제적 진단 기술로 이어졌다”며 “이번 기술은 향후 당뇨뿐 아니라 다양한 만성질환의 무채혈 진단 기술로 확장될 수 있는 핵심 원천기술이 될 것”이라고 말했다.

한편, 이번 연구결과는 재료과학 분야 국제학술지 어드밴스드 펑셔널 머터리얼즈(Advanced Functional Materials) 에 2026년 3월호 게재됐고 해당 학술지 표지 논문으로 선정됐다.