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총상 위치 알리고 유아 돌연사 막는 스마트 의류
9월호에 실린 즐거움을 주는 스마트 의류에 이어 이번 달에는 환자를 진단하거나 사람 목숨을 보호하는 스마트 의류에 대해 알아 본다. 야전에서 병사들을 보호하기 위해 처음 개발됐던 기능성 스마트 의류는 어린이와 노인이 길을 잃었을 때 주소를 알려주거나 환자의 몸 상태를 모니터링하는 의류로 진화하고 있다.
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“슈우웅- 딱!”
주인공 아이언맨의 가슴 정중앙을 향한 총알이 옷에 부딪쳐 그대로 땅으로 떨어진다. 골드티타늄 합금으로 만든 옷 덕분이다. 이뿐만이 아니다. 주인공은 옷에 달린 핵융합장치를 이용해 초고속으로 비행한다.
원하는 곳으로 마음껏 날아가 적을 공격하는가 하면, 적들의 공격방향을 자동적으로 계산해 몸을 피할 수도 있다. 모든 기능이 강철 슈트를 입고 생각만 하면 된다. 옷이 주인공의 뇌에서 발생하는 전기신호를 읽어 각종 장치를 작동시키기 때문이다.
영화 ‘아이언맨’에서 나오는 첨단 강철 슈트는 아니지만 최근 패션 분야에서는 첨단 디지털 기능이 부가된 스마트 의류가 속속 등장하고 있다. 특히 전투 중에도 몸을 보호할 수 있는 군사용과 환자의 상태를 모니터링하거나 운동 효과를 높이는 의료용, 극한 추위 같은 위험으로부터 안전을 지키는 보호용 의류를 개발하려는 연구가 활발하다.
환경 맞춰 색깔 변하는 카멜레온 군복 나올까
처음에 스마트 의류를 개발한 이유는 병사들을 보호하기 위한 첨단 전투복을 만들기 위해서였다.
사막과 열대 우림처럼 기온 변화가 심하거나 눈이나 비가 많이 내리는 지역에서 체온을 유지하고 물이 옷 속으로 들어오는 일을 막으려는 연구가 시작됐다.
초창기 스마트 의류로 미국 조지아 공대와 미국 스마트 의류 제조사인 센사텍스 사가 공동으로 개발한 스마트 셔츠(GTWM)가 있다.
플라스틱 광섬유와 전기전도성 섬유를 이용해 만든 옷으로, 1990년대 후반 미국 해군의 지원으로 연구가 시작됐다.
미국 타임지는 2001년 스마트 셔츠를 최고의 발명품으로 선정하기도 했으며, 현재 민간용으로 응용범위가 확대되고 있다.
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이 옷은 호흡이나 맥박 같은 생체신호를 측정해 기록하고 무선으로 외부에 전송하며 총에 맞았는지 여부를 감지할 수 있다.
생체신호를 본인에게 알려줄 뿐만 아니라 외부에 심장 박동수와 호흡률, 체온, 칼로리 소모량을 무선 전송한다. 필요한 센서도 선택해 부착할 수 있다.
조지아 공대 연구팀에 따르면 이 옷은 아무런 불편함이 없이 일상복처럼 쉽게 입고 벗을 수 있으며, 세탁을 해도 기능이 떨어지지 않는다. 물론 어린이에서 성인까지 입는 사람의 몸 크기에 따라 맞춤제작도 가능하다.
스마트 셔츠가 가능한 것은 광섬유를 사용해 대용량 정보를 주고받을 수 있기 때문이다. 전투 시에 군인이 총상을 입으면 총알이 뚫린 부분의 광섬유가 손상돼 신호전달이 끊긴다.
이를 통해 피격 부위를 알 수 있다. 부상자를 병원에 옮겼을 때 수술을 빨리 진행할 수 있어 피해를 최소로 줄인다.
미래에는 어떤 전투복이 탄생할까. 전문가들은 개개인의 몸 형태에 맞게 크기를 조절할 수 있을 뿐 아니라 기후에 따라 스스로 적응해 온도와 습도를 조절하는 스마트 의류가 나올 것으로 기대한다.
또 부상을 당하면 항균과 소독 기능을 활용할 수 있고, 의복 색깔도 주변 환경에 따라 색깔이 변할 것이다. 적에게 노출되지 않고 임무를 수행하는 동시에, 자기 자신을 안전하게 보호하는 것이 목적이기 때문이다. |
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패션은 IT(정보통신 기술)를 만나 건강을 관리하는 첨단 의류로 변신하고 있다. 전문가들은 바이오 모니터링 스마트 의류라고 부른다. 이 옷에는 생체신호를 체크할 수 있는 각종 기기가 달려 있다. 호흡과 심장 박동 같은 신호를 감지해 24시간 내내 관리할 수 있다.
운동효과를 높일 목적으로 만든 스마트 의류도 있다. 운동복이나 운동화 안에 센서를 부착한 덕분이다. 센서는 운동하는 동안 심장 박동수와 평균속도, 운동거리, 칼로리 소모량 같은 운동 정보를 알려준다.
‘나만의 맞춤형 트레이닝 목표’를 정하고 효과적으로 목표에 도달할 수 있다. 독일 아디다스 사는 운동량과 심장 박동수를 측정하는 의류를 개발했다. 이 셔츠의 가슴 부위에는 심장 박동수를 재는 센서가 달려 있으며, 신발에는 속도와 거리를 재는 센서가 들어 있어 운동량을 계산할 수 있다.
센서가 신호를 측정하면 손목에 손목시계처럼 달린 컴퓨터로 신호를 보내 실시간으로 알려준다. 운동을 하면서 체온을 재고, 스키를 타거나 산에 오를 때 기온과 습도를 측정해 체온을 유지해 주는 의복도 개발됐다. |
독거 노인 보살피는 바이오모니터링 의류
시간과 공간의 제약 없이 실시간으로 의료 서비스를 제공하는 U-헬스케어용 스마트 의류는 앞으로 일상생활에서 필수 아이템이 될 것이다. 최근에는 발달된 네트워크 기술을 바탕으로 심장질환을 모니터링하는 일은 기본이고, 홀로 사는 장애인이나 독거노인의 홈 케어에 이르기까지 다양한 서비스를 제공한다. 건강 상태 확인을 위해 심전도와 호흡, 체온 등을 측정하는 생체신호 센서가 붙어 있다.
미국 IT벤처업체인 비보메트릭스의 ‘라이프셔츠’는 입은 사람의 심전도는 물론 자세와 생체활동을 측정한다. 탄력성 있는 벨트에 부착된 센서가 건강에 이상이 생겼을 때 해당 기관으로 정보를 전송해 의사에게 착용자의 건강 상태를 알려준다. 병원에 직접 가지 않고도 환자의 상태에 따라 즉각적으로 적절한 조치를 취하거나 관리를 할 수 있다. 환자를 진단해 치료할 때 걸리는 시간을 단축해 위급한 순간에 효과적으로 대처할 수 있다는 장점이 있다.
센사텍스 사에서는 군사용으로 개발한 스마트 셔츠 기술을 바탕으로 유아 돌연사 방지복도 개발해 상용화 했다. 어린이의 심박수와 호흡률, 체온 등을 체크해 전송해주며 갑작스런 신체 이상이 발생하면 경보음을 울려서 보호자에게 알린다.
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GPS 달린 옷으로 ‘친구 찾기’
한 어린이가 길을 잃었다. 엄마를 잃고 집에 가는 방향도 알 길이 없는 어린이는 동네가 떠나가라고 엉엉 우는 대신 능숙하게 옷 안에 들어 있는 무엇인가를 누른다.
‘미아방지용 어린이 내의’에 인쇄된 컬러코드를 누르면 보호자의연락처와 주소가 휴대 통신기기에 출력된다. 무선 주파수 인식기술(RFID)이 내장된 덕분이다. 이 기술은 어린이뿐 아니라 노인이 길을 잃었을 경우에도 유용하다.
세계적인 전자제품 기업인 필립스에서는 이 기술을 익스트림 스포츠 의류에 적용해 위험한 순간을 예방하는 옷을 개발했다. 첨단 스노보드복과 산악자전거복에는 동작을 감지하는 센서와 위성위치확인시스템(GPS)이 내장돼 있다. 조난당했을 때 사람이 어디에 있는지 위치를 알려줄 수 있다.
탐험대원이 극한 추위를 견디고 위치와 거리, 방위, 기온 같은 정보를 확인할 수 있는 센서가 달린 코트도있다. 이렇게 건강을 지키고 목숨을 보호하는 스마트 의류는 해외뿐 아니라 국내에서도 효성과 코오롱, 연세대 등에서 개발하고 있다. 컴퓨터를 시간과 장소에 구애받지 않고 사용하는 현대인은 ‘컴퓨터를 옷으로 입어’ 길거리에서도 취미를 즐기거나 나만의 개성을 표현한다. 또 운동효과를 개선해 건강을 지키고 위험한 순간으로부터몸을 안전하게 보호할 수 있다.
전문가들은 휴대용 건강 모니터링 시스템처럼 이동할 수 있는 헬스케어 서비스에 가장 관심이 높다. 건강을 유지하고 질환을 진단하는 기능이 응급실에만 국한된 것이 아니라 일상으로 확장되고 있는 셈이다. 미래 스마트 의류는 단순히 몸을 가리던 의류의 기본적인 역할을 넘어 인류의 삶의 질을 향상시키는 데까지 영향을 미칠 전망이다.
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글ㆍ조길수 연세대 의류환경학과 교수 gscho@yonsei.ac.kr
조길수 교수는 서울대에서 의류학으로 석사 학위를 받고 미국 버지니아 공대에서 박사학위를 받았다.
한국감성과학회에서 회장을 지냈으며 현재 연세대 생활과학연구소 소장이다.
※ 본 컨텐츠는 과학동아 제공입니다. |