이 연구 주제는 피부에 밀착되거나 인체에 삽입 가능한 소프트 전자소자를 활용하여 심혈관계, 호흡계, 체온, 유량, 압력 등 다양한 생체신호를 연속적으로 측정하는 기술을 다룬다. 연구실은 배터리 없이 동작하는 무선 임플란트와 피부 부착형 센서를 통해 기존의 부피가 크고 유선 연결이 필요한 의료기기의 한계를 극복하고, 일상생활 중에도 안정적으로 데이터를 수집할 수 있는 차세대 헬스케어 플랫폼을 지향한다. 이러한 접근은 병원 중심의 간헐적 측정에서 벗어나 환자 상태를 장기적·연속적으로 관찰하는 정밀 모니터링 체계로의 전환을 가능하게 한다. 핵심 방법론으로는 유연 전자소자 설계, 무선 전력 및 데이터 전송, 압력·온도·가속도·진동 기반 센싱, 그리고 인체 표면 또는 혈관 환경에 최적화된 기계적 적합성 확보가 포함된다. 특히 혈관 압력과 유량을 동시에 측정하는 임플란트형 시스템, 움직임 잡음을 상쇄하는 차동형 센서 구조, 치료용 압박복 내 피부-섬유 인터페이스 압력을 추적하는 무선 센서 기술은 연구실의 대표적 성과로 볼 수 있다. 이러한 시스템은 단순 측정을 넘어서 의료현장에서 요구되는 정확도, 착용 편의성, 장시간 안정성을 동시에 만족시키는 방향으로 발전하고 있다. 응용 측면에서는 심폐 건강관리, 혈류역학 분석, 재활 모니터링, 만성질환 관리, 원격의료 등 다양한 분야로 확장 가능하다. 특히 운동선수, 작업자, 감염병 환자처럼 환경 변화와 신체 움직임이 큰 조건에서도 신뢰할 수 있는 생체정보를 확보하는 것이 중요하며, 연구실은 이를 위해 센서 하드웨어와 신호처리 알고리즘을 통합적으로 개발하고 있다. 앞으로는 다중 센서 융합, 인공지능 기반 이상징후 탐지, 디지털 치료기기 연계까지 포함하는 형태로 발전하면서 개인 맞춤형 예방·진단·재활 의료에 중요한 기반기술을 제공할 것으로 기대된다.

이 연구는 호흡 활동과 삼키기 과정에서 나타나는 인체의 미세한 기계·음향 신호를 비침습적으로 측정하고, 이를 통해 연하곤란을 포함한 기능성 장애를 평가·훈련하는 기술에 초점을 둔다. 삼키기와 호흡은 밀접하게 연계된 생리 현상으로, 두 과정의 타이밍이 어긋나면 흡인이나 폐합병증 위험이 증가할 수 있다. 연구실은 이러한 문제를 해결하기 위해 목 부위나 흉부에 부착 가능한 소프트 센서를 활용하여 실시간으로 생체역학적 변화를 추적하고, 환자와 의료진이 직관적으로 상태를 확인할 수 있는 모니터링 체계를 구축한다. 기술적으로는 기계진동과 음향 신호를 동시 측정하는 메카노-어쿠스틱 센서, 움직임 잡음을 줄이기 위한 차동 센싱 구조, 실시간 데이터 분석 알고리즘, 그리고 시각·촉각 피드백을 제공하는 사용자 인터페이스가 중요한 구성요소이다. 이를 통해 정상 삼키기와 비정상 삼키기를 구분하고, 호흡 주기와 연계된 삼키기 패턴을 분석하며, 일상생활이나 운동 중에도 비교적 안정적인 계측이 가능하도록 설계한다. 기존 임상 장비가 주로 병원 환경에서 제한적으로 사용되던 것과 달리, 본 연구는 휴대성과 지속성, 사용 편의성을 높여 치료 현장과 생활 환경 사이의 간극을 줄인다. 이 연구의 임상적 의의는 매우 크다. 연하곤란 환자, 신경계 질환 환자, 호흡 재활 대상자 등에게 실시간 피드백 기반 훈련을 제공함으로써 치료 순응도를 높이고, 장기간의 기능 변화를 정량적으로 추적할 수 있다. 더 나아가 원격 재활, 디지털 치료, 고령자 건강관리 시스템과의 연계 가능성도 높아, 병원 밖에서도 지속 가능한 재활 관리 모델을 구현할 수 있다. 연구실은 향후 다기관 임상 적용과 자동 판독 기술 고도화를 통해, 생체역학 기반 정밀 재활 플랫폼으로 연구를 확장할 잠재력이 크다.

이 연구 주제는 연구실의 기반 전공인 유체역학과 파동 현상을 중심으로, 해양 및 생체 환경에서 나타나는 복합 유동 문제를 해석하는 데 초점을 둔다. 교수의 연구 키워드와 학문적 배경, 초기 학술발표를 보면 수중 기포에 의해 유도되는 중력-표면장력 파, 제트형 표면파, 해양 파랑에너지 시스템과 같은 자유수면 유동 및 파동 현상에 대한 관심이 뚜렷하다. 이러한 역학적 이해는 해양공학 문제뿐 아니라 생체 내 혈류, 압력파, 기계진동 전달 등 다른 응용 영역으로도 연결될 수 있는 학제적 기반을 제공한다. 연구 방법으로는 실험 유체역학, 가시화 분석, 수치해석, 신호처리 및 시스템 설계가 유기적으로 결합된다. 수중 버블이 자유수면에 미치는 영향, 파동 생성 메커니즘, 부유식 구조물 주변 유동, 계류시스템과 제어시스템을 포함한 파력발전 장치 설계 등은 유체-구조 상호작용을 정밀하게 이해해야 하는 대표 사례이다. 또한 해양융합 및 빅데이터 기반 교육연구 사업 참여는 유체역학 연구를 데이터 분석과 접목해 보다 정량적이고 예측적인 모델링 체계로 발전시키려는 방향성을 보여준다. 응용 측면에서 이 연구는 친환경 해양에너지 개발, 해상 구조물 설계, 해양환경 계측, 그리고 생체유동 해석 등으로 확장될 수 있다. 특히 파랑에너지 포집 구조물 설계는 재생에너지 확보와 직결되며, 유체역학 기반 센서 해석은 웨어러블 및 임플란트형 헬스케어 장치의 성능 향상에도 기여할 수 있다. 즉, 본 연구실의 유체역학 연구는 해양공학과 의공학을 잇는 공통의 기초역학 프레임으로 작동하며, 향후 해양-바이오 융합 시스템 설계 분야에서 차별화된 경쟁력을 형성할 가능성이 높다.