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[IT뉴스]“몸 뒤척여도 끄떡없다”…UNIST, 체내 의료기기 무선충전 기술 개발

온카뱅크관리자

2026-07-29 08:57:31

<div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div>  <strong class="summary_view" data-translation="true">송수신 코일 위치 바뀌어도 필요 전력만 자동 공급…효율 51.3%p 높여<br>‘전압 레이싱 제어 기술’로 전압 출렁임 18㎷ 억제…기기 오작동·발열 차단</strong> 
        <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> 
         <section dmcf-sid="zYH1BV9UWd">
          <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="e1a4bb64d5eefe4923be39ee10be32e297a4395a96e6307b2cef1a936873d0cc" dmcf-pid="qGXtbf2uve" dmcf-ptype="figure">
           <p class="link_figure"><img alt="실제 제작된 무선전력전송 송신기·수신기 칩. 연구그림=UNIST" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/seouleconomy/20260729084752467yalw.png" data-org-width="410" dmcf-mid="7wmCXF1ySJ" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202607/29/seouleconomy/20260729084752467yalw.png" width="658"></p>
           <figcaption class="txt_caption default_figure">
            실제 제작된 무선전력전송 송신기·수신기 칩. 연구그림=UNIST
           </figcaption>
          </figure>
          <p contents-hash="8f1115066407dcba1ab5ffbc1483e8c8598bae8afc9f0540d9b3d135a6f202d9" dmcf-pid="BHZFK4V7yR" dmcf-ptype="general">일상적인 움직임 속에서도 인체에 삽입된 의료기기를 안정적으로 무선 충전할 수 있는 혁신적인 기술이 국내 연구진에 의해 개발됐다. 잦은 배터리 교체 수술에 따른 환자의 부담을 크게 덜어줄 것으로 기대된다.</p>
          <p contents-hash="aebeb59f6778db7d91d82607b0422e07ae8df76649a0d21198330378586a4cf3" dmcf-pid="bX5398fzhM" dmcf-ptype="general">울산과학기술원(UNIST) 전기전자공학과 변영재 교수팀은 환자의 움직임으로 체내 삽입형 의료기기의 위치가 달라져도 전압을 일정하게 유지하고, 필요한 만큼만 전력을 공급해 전력 손실과 발열을 막는 ‘적응형 무선 충전 기술’을 개발했다고 29일 밝혔다.</p>
          <p contents-hash="e10e5b4244ba737fe6e2c0edc19a4182458c90fbd456c881338be26613fc082f" dmcf-pid="KWCvtU0HCx" dmcf-ptype="general">심장박동기, 신경자극기 등 체내 삽입형 의료기기(IMD)는 통신이나 치료 기능을 수행할 때와 대기할 때 소모하는 전력량이 크게 다르다. 체외 송신부가 체내 수신부의 전력 필요 여부를 정확히 파악해 전력을 조절하면 불필요한 전력 소모를 막을 수 있다.</p>
          <p contents-hash="eb5abdec6b67664c450e86a018e1cf84649cc35187ad801e3c99b8ea720b7a0c" dmcf-pid="9YhTFupXSQ" dmcf-ptype="general">하지만 기존 무선 충전 방식은 몸이 움직여 송수신 코일 간 거리나 정렬 상태가 어긋나면 감지 신호의 크기도 변해버리는 한계가 있었다. 기기의 상태를 잘못 판단할 경우 전력 부족으로 회로가 멈추거나 반대로 전력이 과다 공급돼 체내에 발열이 발생할 위험이 높았다.</p>
          <p contents-hash="995b5f93d0ba98c1280f1ff6bd1b80e06ac5d6f4ea97a7e4f64820aa69fe4432" dmcf-pid="2Gly37UZvP" dmcf-ptype="general">연구팀이 개발한 ‘적응형 모드 전환 기술’은 이러한 문제를 해결했다. 수신부의 상태가 바뀌는 순간 나타나는 신호의 변화를 포착해 전력 공급 모드와 저전력 모드를 빠르고 정확하게 오가도록 설계됐다. 신호의 절대적인 크기에 의존하지 않기 때문에 코일 간 거리가 달라져도 오류 없이 작동한다.</p>
          <p contents-hash="66fca21cc5aad7f10306c16c8c073d9a69458dec7635f895aee76c5fc514c81a" dmcf-pid="VHSW0zu5l6" dmcf-ptype="general">또한, 체내 수신부에는 출력 전압의 흔들림을 잡아주는 ‘전압 레이싱 히스테리시스 제어기(VRHC)’가 세계 최초로 적용됐다. 이 제어기는 전압 정보를 기준 전압과 직접 비교하는 기존 방식 대신, 디지털 신호들이 회로를 통과하는 시간 차이(레이싱)로 변환해 읽어낸다. 이를 통해 출력 전압이 설정 범위를 벗어난 뒤 약 7.2나노초(ns) 만에 제어 신호를 발생시켜 전압을 빠르게 안정화한다.</p>
          <p contents-hash="68656864d88490b6a97ad4df768aaa576a0728857bf65d7566f15faae2103e93" dmcf-pid="fXvYpq71l8" dmcf-ptype="general">연구팀의 실험 결과, 송수신 코일 사이의 거리가 7㎜에서 20㎜까지 변하는 악조건 속에서도 별도의 기준 전압 조정 없이 시스템이 안정적으로 작동했다. 체외 송신부에서 체내 수신부 출력까지 전달되는 종단 간 효율은 최고 69.1%를 기록해, 기존 대비 최대 51.3%포인트 향상된 성능을 입증했다.</p>
          <p contents-hash="7414bef7f45b7a891e1c2b1d2e0eb2fc9b8d9b52380ff0baf65ff6e24a8d6e54" dmcf-pid="4ZTGUBztS4" dmcf-ptype="general">특히 의료기기 사용 전류가 6㎃에서 16㎃로 2.5배 이상 급증하는 상황에서도 출력 전압은 3.3V를 유지했으며, 기기 오작동의 원인이 되는 전압 출렁임(리플) 현상은 18㎷ 수준까지 억제하는 데 성공했다. 별도의 외부 감지 코일이나 보정 회로가 필요 없어 의료기기의 초소형화에도 유리하다.</p>
          <p contents-hash="213bac29f7529eb4177365b88a157a6adafdb2aa40643969a9809431adbe8bc3" dmcf-pid="85yHubqFlf" dmcf-ptype="general">변영재 교수는 “이번 기술은 환자가 움직여 코일 위치가 달라져도 필요한 전력만 안정적으로 전달할 수 있다”며 “체내 의료기기의 배터리 교체 수술 부담을 줄이고 장기 사용과 치료 편의성을 크게 끌어올릴 것”이라고 설명했다.</p>
          <p contents-hash="1d4309a4a9ef07cea3e2741b4c5ada5f357f4c5b5f0126a7c63d1dc87fa80e11" dmcf-pid="61WX7KB3SV" dmcf-ptype="general">한편, 신성민·권성빈 연구원이 공동 제1저자로 참여한 이번 연구는 과학기술정보통신부 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 회로 및 시스템 분야 최고 권위의 국제학술지 ‘IEEE 트랜잭션스 온 서킷츠 앤드 시스템스 원: 레귤러 페이퍼스(IEEE TCAS-I)’에 지난달 19일 게재됐다.</p>
          <p contents-hash="4e52c5e8e82c71d04c5115d677494626640dcd8976dcefdaaeda040956bf63a9" dmcf-pid="PtYZz9b0l2" dmcf-ptype="general">울산=장지승 기자 jjs@sedaily.com</p>
         </section> 
        </div> 
        <p class="" data-translation="true">Copyright © 서울경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p>

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