땀 한 방울로 행복 호르몬 ‘세로토닌’ 읽는다… 인제대 연구팀, 웨어러블 센서 첫 구현

[한국대학신문 이정환 기자] 인제대학교(총장 전민현) 홍용근 교수 연구팀이 사람의 땀에서 ‘세로토닌(5-HT)’을 비침습적으로 실시간 감지하는 웨어러블 전기화학 센서를 개발했다.

연구팀은 운동 중인 성인의 땀에서 세로토닌 농도 변화를 연속 기록하는 데 성공했으며, 혈청·인공땀·분화된 인간 신경세포·피부 모사 모델에서도 성능을 확인했다. 연구 성과는 Springer Nature가 발행하는 국제학술지 〈Advanced Composites and Hybrid Materials〉에 게재가 확정됐다.

센서는 팔라듐 도핑 산화세륨과 2차원 탄소질화물을 결합한 하이브리드 나노소재를 알긴산 칼슘 하이드로젤에 내장해 유연성과 방오성을 확보했다. 그 결과 피부 부착형 장치로 현장에서 안정적으로 작동하며, 인산완충액에서 0.64 nM, 사람 혈청에서 1.7 nM, 그리고 인공땀에서 20 nM 수준의 초미량 세로토닌을 정밀 검출했다. 실제 사람 대상 시험에서 고강도 유산소 운동 중 땀에서 나오는 세로토닌 신호를 실시간으로 포착해 병원 밖 모니터링의 가능성을 보여줬다.

홍용근 교수는 “병원 밖 일상 환경에서 신경전달물질 변화를 읽을 수 있는 비침습 웨어러블 플랫폼을 제시했다”며 “심부뇌자극(DBS) 환자 등 임상 연구로 확장해 정신건강 모니터링과 맞춤의료 가능성을 단계별로 검증하겠다”고 말했다.

이번 연구는 경상남도 지역혁신체계 및 교육(경남 RISE) 사업과 한국연구재단 4단계 BK21+의 지원을 받아 수행됐다.