연세대 홍진기 교수팀, 정전기 등 일상생활서 버려지는 에너지로 근육피로 줄여주는 '헬스케어 양말' 개발 눈길

연세대학교는 화공생명공학과 홍진기 교수팀이 일상생활에서 발생하는 에너지 손실을 활용해 근육 피로 감소와 운동능력 향상을 동시에 구현할 수 있는 기술을 적용한 양말을 개발했다고 2일 밝혔다.

홍 교수가 설립한 연세대 교원창업기업 ㈜바른바이오와 중앙대 이상민·이기욱 교수로 이뤄진 공동 연구팀은 '통직물 기반 인체 매개 전기자극 시스템(BCES)'을 개발했다. 웨어러블 디바이스(착용 기기)의 실용화를 앞당겼다는 평가를 받는다.

연구팀은 인체를 통해 전자기장 에너지를 전달해 특정 부위에 전기장을 집중하는 기술을 양말에 적용하고, 임상시험을 통해 효과를 검증했다.

BCES 기술은 스마트폰, 노트북, 가전기기 등에서 발생하는 에너지 손실과 신체 활동으로 생성되는 정전기 에너지를 인체 특정 부위로 전달하고, 해당 부위에 미세 전기장을 형성해 근육을 자극하는 방식이다. 기존 전기 자극 기술이 배터리와 전선 연결의 제약으로 실용화에 어려움을 겪었던 반면, BCES 기술은 무선으로 작동해 일상생활에서 쉽게 활용할 수 있다.

이 기술이 적용된 양말은 임상시험에서 근전도(EMG) 분석 결과, 착용자는 신체 활동 중 근육 피로가 6.25% 감소하고, 종아리 운동 횟수와 빈도가 각각 11.97%와 21.47% 증가하는 효과를 보였다.

이번 양말은 일반의류 제작 방식과 같은 은사를 활용해 제작됐다. 세탁이 가능하며 착용에도 불편함이 없다. 연구팀은 이런 특징이 웨어러블 디바이스의 일상적 사용 가능성을 크게 높일 것으로 기대한다.

이번 연구에 적용된 무선 전기 자극 기술은 세계 최대 가전·정보기술(IT) 전시회인 CES 2024와 CES 2025에서 2년 연속 혁신상을 받으며 우수성을 입증받았다.

홍진기 교수는 "이번 연구 성과는 무선 기술로 웨어러블 전자기기의 실용화를 앞당긴 사례"라며 "스마트 헬스케어와 재활치료 분야에서 새로운 가능성을 열었다"고 말했다.

이번 연구 성과는 국제학술지 '엔피제이 플렉시블 일렉트로닉스(npj Flexible Electronics)'에 게재됐다.