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| ▲ [사진 = (주)멤스칩] |
AI, 빅데이터로 대변되는 4차산업 혁명의 핵심 기술 중 하나가 센서다. 글로벌 시장조사 업체 ‘Markets and Markets’은 전 세계 산업용 센서 시장을 2020년 145억829만 달러(한화 약 17조 2,600억원)에서 연평균 성장률 9.23%을 기록하고 있으며, 2025년에는 225억5,617만 달러(한화 약 26조 8,400억원)에 이를 것으로 예상하고 있다.
4차 산업이 사회 모든 분야로 확산되면서 서비스의 융·복합을 통해 우리 생활이 점점 스마트해지고 있다. 센서는 이러한 융·복합된 제품에 없어서는 안 될 가장 중요한 핵심 소재다. 최근 초소형 기술인 MEMS(Micro Electro Mechanical Systems, 미세전자제어기술) 기술과 하나의 칩으로 여러 기능을 구현하는 SoC 기술의 발달로 고성능화 및 소형과 기술 개발이 매우 활발하다. 이렇게 소형화되고 여러 기능을 구현하는 센서는 그 활용도가 굉장히 높다. 이를 활용해 다양한 헬스케어 제품부터 기존에는 전혀 없었던 새로운 스마트 서비스를 제공할 수 있게 되었다. 이런 가운데 초소형 일체형 온·습도 센서를 개발하여 획기적인 제품을 생산하고 있는 ‘㈜멤스칩(MEMSCHIP, 대표 김영민)’이업계 관계자들의 많은 주목을 받고 있다.
국내 최초 실리콘 웨이퍼기반의 반도체 공정을 이용한 일체형 온습도 센서 ‘THS20’
소형화, 고성능, 저전력 기능을 완벽히 구현!!
㈜멤스칩에서 개발한 초소형 온습도 센서(Temperature Humidity Sensor)인 ‘THS20’은 국내 최초로 실리콘 웨이퍼 기반의 반도체 공정을 이용한 일체형 온습도 센서다. 박막기술을 이용한 백금(Pt) 측온 저항체 온도센서와 폴리이미드 감습 재료를 이용한 IDT구조의 정전 용량형 습도센서가 적용되었다. 4mm by 4.2mm의 초소형 센서지만 측정범위가 넓고 응답속도가 매우 빠르다. ㈜멤스칩 김영민 대표는 “기존 제품과 달리 정전용량형 습도센서와 백금 박막형 온도센서를 One-Chip, 소형화하여 고정밀화를 구현했다. 또한 Metal to Metal Wafer bonding, 적층형 Multi-Package 기술 등 Multi-Sensor 인터페이스 ROIC(Read-Out Integrated Circuit)와의 Multi-PKG 공정기술이 적용되어 소형화, 고성능, 저전력 기능을 구현한 스마트 온습도 복합센서를 정부 R&D지원 사업 등을 통해 개발 중에 있다”고 언급했다.
㈜멤스칩은 THS20을 활용하여 다양한 스마트 서비스와 제품을 출시할 계획이다. 가장 먼저 이 센서를 적용한 제품으로 곧 출시 예정인 온/습도를 감지하는 스마트 온습도 기저귀가 있다. 기저귀 커버에 장착하여 온습도 센서가 탑재된 이 제품은 영유아 및 와병(臥病)환자가 대소변을 보거나 고온 등의 이상 징후가 발견되면 보호자의 스마트폰으로 즉각적인 알림을 보내는 서비스다. 이는 기존에는 찾아볼 수 없었던 기능으로 영유아 보호자 및 와병의 간병인들에게 벌써부터 폭발적인 관심을 받고 있다.
한 달에 버려지는 한명의 영유아용 기저귀가 300개, 전국 와병(臥病)환자 32만명에 달해
영유아 및 와병환자를 위한 온습도 체크 스마트 기저귀 출시
2016년 건강보험평가원 통계자료에 의하면 기저귀 발진 등 관련 질병으로 병원을 찾은 영·유아의 수가 무려 4만 명이나 되며, 매년 증가하고 있는 추세다. 이에 기저귀 업체에서도 기능성을 강화한 제품들을 잇달아 출시하고 있다. 하지만 경제활동을 하는 여성 인구가 계속해서 증가하는 가운데, 근본적으로 문제를 해결할 수 있는 제품도 나오지 못하고 있는 현실이다. 일반적으로 유아가 하루에 쓰는 기저귀가 10개 이상, 한 달이면 300개 이상의 기저귀가 쓰레기로 버려진다. 여기에 우리나라가 초고령 사회로 접어들면서 성인용 기저귀 사용량까지 급증하고 있다. 현재 국내에서 기저귀 사용이 필요한 와병환자의 수는 약 32만 명에 달한다.
㈜멤스칩에서 개발한 스마트 온습도 기저귀 커버는 친환경에 대한 문제 해결, 그리고 ‘보호자들이 항상 언제 기저귀를 갈아야 하는지에 대해서 신경을 쓰고 있어야 한다는 점’에 착안해서 만든 제품이다. 이 제품은 자체 개발한 기저귀 커버와 측정 모듈 그리고 스마트 앱으로 구성되어 있다. 기저귀 내에 온도나 습도의 이상 상황이 발생하면 보호자의 스마트폰으로 알림이 가기 때문에 보호자는 평상시에 개인적인 업무에 집중할 수 있고, 알람이 울리면 바로 기저귀를 교체할 수도 있다. 영유아용과 성인용으로 구분되어 있으며 천기저귀와 일회용 기저귀 모두 사용이 가능하다.
배변 시 알림기능, 환자와 보호자의 정신적/육체적 고통 획기적으로 줄여
실시간 온도체크로 환자의 건강상태 모니터링, 환자의 화장실 배변활동 유도하여 비용절감
무엇보다 기저귀의 젖은 상태를 따로 확인하지 않아도 된다는 것이 가장 큰 장점이다. 요양원이나 요양병원의 경우 요양사가 환자의 기저귀를 전담해서 교체해야 하는데, 수시로 기저귀의 상태를 확인해야만 한다. 특히 환자와 요양사의 성별이 다를 경우 환자가 느끼는 수치심이 매우 높다. 요양사의 입장에서도 육체적 정신적으로 엄청난 고통을 느끼게 된다. 하지만 이 제품을 사용하면 알림이 울릴 때 즉각적으로 기저귀를 교체할 수 있어 환자와 요양사, 그리고 보호자가 겪는 고통을 획기적으로 줄일 수 있다. 또한 욕창과 같은 피부 질환도 예방할 수 있어서 관계자들은 올해 상반기에 출시 예정인 이 제품에 벌써부터 많은 기대감을 보이고 있다.
센서가 탑재된 측정기는 탈부착이 가능하여 반복적으로 사용할 수 있으며, 기저귀 커버는 세탁 후 재사용할 수 있다. 또한 천기저귀를 사용하면 일회용 기저귀 사용에 따른 경제적 부담도 크게 경감할 수 있다.
"스마트 기저귀 관련 기존 제품들이 갖고 있던 적용 기저귀의 한계성과 감지능력 등의 문제를 최소화 시키면서, 여러 가지 이유로 천기저귀 사용을 원하는 보호자들을 위한 제품을 개발하게 되었다. 당사의 스마트 기저귀 커버를 사용하면 매우 편리하고 그 효과를 극대화할 수 있다. 또한 천기저귀의 사용은 친환경적인 측면으로 봐도 매우 훌륭하다"
건강에 많은 주의를 해야 하는 중증 환자 및 영유아의 경우에는 건강을 실시간으로 확인하는 수단도 된다. 습도 체크를 통해 적절한 피부 습도를 유지할 수 있으며, 온도까지 실시간으로 체크하기 때문에 영유나나 환자의 건강 상태를 지속적으로 모니터링 할 수 있다. 이처럼 수집된 데이터가 모이게 되면 사용자의 배변활동 시간을 예상할 수 있고, 환자를 화장실로 유도하여 기저귀의 사용 자체를 피할 수도 있다.
복합 센서 개발로 IoT 기반의 다양한 환경 모니터링 시스템 구축해 나갈 것
김영민 대표는 다양한 분야로 사업을 확장해 나갈 계획이다. 일체형 온·습도 복합 센서 제조 및 공급뿐만 아니라, 환경 모니터링 시스템, 자동차 실내 환경 모니터링 시스템 등 다양한 IoT 기반의 환경 산업 분야적용을 위해 노력을 경주하고 있다. 마지막으로 그는 “온습도 센서를 기반으로 해서 센서 전문 기업으로 발전해나갈 것이다. 궁극적인 계획은 복합 센서를 만드는 것이다. 온·습도는 기본이고 가스와 압력 등 다양한 환경 조건을 모니터링 할 수 있는 소형화 센서를 개발해 가정과 여러 산업현장에 적용할 계획이다. 혁신적인 환경 모니터링 시스템을 구축하여 스마트 팩토리, 스마트 팜 등 다양한 산업 분야에 적용해 나갈 것이다”고 전하며 앞으로의 힘찬 포부를 전했다. |
