KR102581789B1 - 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터 - Google Patents

Abstract

본 발명은 사용자의 움직임이나 외부의 진동과 같은 요소에 의해 발생하는 동적 노이즈를 최소화시켜 성공적인 생체 전기 신호를 측정할 수 있는 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터에 관한 것으로, 피부에 접착되는 접착층, 상기 접착층 위에 적층된 제1 절연층, 상기 제1 절연층 위에 적층된 커넥터 금속층, 및 상기 커넥터 금속층 위에 상기 금속층의 양단이 노출되도록 적층된 제2 절연층을 포함하는 초박형 커넥터부, 및 상기 커넥터 금속층의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 피부를 덮는 전극 금속층, 및 상기 전극 금속층을 덮는 제1 지지층을 포함하는 전극부를 포함한다.

Description

생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터{Electrode connector attached to the skin for measuring bioelectrical signals}

본 발명은 사용자의 움직임이나 외부의 진동과 같은 요소에 의해 발생하는 동적 노이즈를 최소화시켜 성공적인 생체 전기 신호를 측정할 수 있는 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터에 관한 것이다.

생체 전기 신호(심장 신호 : ECG, 뇌파 신호 : EEG, 근육 신호 : EMG, 눈 신호 : EOG)의 측정은 웨어러블 기술이 발전함에 따라 새로운 응용 기술이 등장하며 중요해지고 있다. 기존의 제한된 의료 환경에서 진단 및 치료를 위해 사용되었던 생체 전기 신호 측정 기술은 이제 사람의 일상 생활에 적용되며 발전 중에 있다. 예를 들어 뇌파 신호(EEG) 측정을 기반으로 한 뇌-기계 인터페이스 기술은 사람이 생각만으로 로봇 의수나 의족을 움직일 수 있게 하며, 손을 사용하지 않고도 컴퓨터나 스마트폰에 글을 입력할 수 있게 한다. 또한, 일상생활에서의 심장 신호 (ECG) 측정 기술은 24시간 내내 심장에 이상이 있는 환자의 심장 신호를 실시간으로 측정하여 더 정확한 진단이나 심장마비 예방을 가능하게 한다. 이러한 모든 기술들에서 가장 중요한 점은 생체 전기 신호를 일상 생활에서도 성공적으로 측정하는 것이다.

하지만, 생체 전기 신호는 여러 외부 노이즈에 매우 취약하여 변수가 많은 일상 생활에서 측정이 매우 어려운 문제점이 있다. 생체 전기 신호는 그 수준이 마이크로 볼트 정도로 조그마한 노이즈에도 시그널이 덮여버려 매우 민감하다. 이때, 노이즈를 만드는 가장 큰 변수는 바로 생체 전기 신호를 측정하기 위해 부착된 전극과 커넥터에 전해지는 기계적인 진동이다. 이러한 기계적인 진동은 주로 사용자의 움직임과 외부 환경 자체의 진동에서 온다. 그리고, 이러한 기계적인 진동이 신호 측정의 걸림돌이 되는 두 가지 다른 이유는 전극과 커넥터에서 각각 찾을 수 있다.

먼저, 피부에 붙이는 생체 신호 측정 전극은 특정 조건을 만족해야 높은 성능을 보인다. 이는 바로 마이크로 스케일에서는 매우 굴곡지고 울퉁불퉁한 사람의 피부에 빈틈을 최소화하며 부착 되어야 한다는 조건이다. 이를 해결하기 위한 종래의 전극 형태는 수분을 포함한 전도성이 있는 젤을 피부에 바르고 그 위에 금속 플레이트를 올려 전극으로 쓰는 것이다. 그러나, 종래의 전극 형태는 젤이 시간에 따라 마르기 때문에 제한된 환경에서만 쓸 수 있고, 무게 또한 가볍지 않으며 호환되는 상용화된 커넥터 또한 무겁고 노이즈에 취약하다는 문제점이 존재한다.

따라서, 사용 환경의 제약을 줄이기 위해 등장한 다른 전극 형태는 전도성이 있는 젤을 사용하지 않고 사람의 피부에 유연한(flexible) 형태의 필름형 전극을 바로 부착하는 것이다. 이는 어느 정도 사람의 굴곡진 피부를 커버할 수 있고 전도성 젤을 사용하지 않으므로 제한되지 않은 환경에서 사용이 가능하긴 하지만, 전극의 두께를 극한으로 줄이지 않는 이상 사람의 피부 굴곡을 완벽히 커버하지 못한다. 이처럼, 피부와 전극 사이의 커버되지 못한 갭들은 외부 진동에 따라 전극에 붙어 없어지기도 하고 다시 생기기도 하면서 불안정한 계면을 형성하며, 이는 곧 생체 신호 측정 시에 직접적인 노이즈의 형태로 드러나게 된다. 뿐만 아니라, 전극의 무게가 무거울수록 외부의 기계적 진동에 의해 전달 받는 힘이 강하므로, 전극과 피부 사이의 불안정한 계면과 갭이 더욱 크게 변하게 된다. 결과적으로, 전극의 무게가 무거울수록 노이즈는 심해지게 된다.

한편, 전극과 생체 전기 신호 측정 장치 사이를 연결해주는 커넥터 또한 외부 간섭에 따른 강한 노이즈를 유발시킨다. 종래 기술의 경우, 커넥터는 전극과 측정 장치 사이에서 고정되지 않고 자유롭게 위치하는 형태가 대부분이다. 이는 사용자가 제한된 환경에서 아무 움직임 없이 생체 신호를 측정한다면 큰 문제가 되지 않지만, 일상 생활과 같은 상황에서 움직이면서 생체 신호를 측정한다면 여러 가지 문제를 유발시키는 원인이 된다.

먼저, 외부에서 오는 기계적 진동에 의해 커넥터의 고정되지 못한 부분은 불규칙하고 무질서하게 흔들리게 되며, 이러한 흔들림이 각각 커넥터와 전극의 연결 접합부 및 커넥터와 측정 장치의 연결 접합부에 스트레스를 주게 된다. 이러한 스트레스는 전극의 부착력에 문제를 주거나 측정 장치에 영향을 주어 노이즈를 만들어 내게 된다.

두번째 이유로, 일반적인 생체 신호는 그 크기가 매우 작아 보통 측정 장치에서 신호를 수십 배에서 크게는 수백 배 증폭시켜 읽어 들이게 된다. 이때, 전극에서 읽어들인 생체 신호 뿐 아니라 커넥터로 흘러 들어오는 노이즈까지 증폭되면서 큰 노이즈가 발생하는 문제점이 발생한다. 이러한 노이즈에는 커넥터가 자유롭게 흔들리면서 만들어내는 마찰 전기 및 커넥터가 흔들리면서 우연히 일종의 루프를 형성하며 안테나처럼 작용해 흡수하는 교류 신호가 있다. 결과적으로, 두 원인 모두 커넥터의 고정되지 못한 자유로운 부분이 문제가 된다는 것을 의미한다.

즉, 종래 기술로 만들어진 전극과 커넥터 모두 사용자가 일상 생활과 같은 환경에서 생체 전기 신호 측정을 원활하게 할 수 없게 만든다. 따라서, 이를 해결 할 수 있는 기술이 필요한 실정이다.

본 발명의 일 목적은 사용자가 여러 동적 노이즈가 만연한 환경에서 노이즈를 최소화하여 생체 전기 신호를 측정할 수 있도록 하는 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터를 제공하는 것이다.

본 발명의 다른 목적은 사용자가 쉽고 간편하게 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터를 피부에 부착하는 방법을 제공하는 것이다.

본 발명의 일 실시예에 따른 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터는 초박형 커넥터부 및 전극부를 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 초박형 커넥터부는 피부에 접착되는 접착층, 상기 접착층 위에 적층된 제1 절연층, 상기 제1 절연층 위에 적층된 커넥터 금속층, 및 상기 커넥터 금속층 위에 상기 금속층의 양단이 노출되도록 적층된 제2 절연층을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전극부는 상기 커넥터 금속층의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 피부를 덮는 전극 금속층, 및 상기 전극 금속층을 덮는 제1 지지층을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전극부의 두께는 상기 초박형 커넥터부의 두께보다는 작은 것이 바람직하다. 또한, 상기 전극부 및 초박형 커넥터부의 연결 부위에서 스트레스가 발생하여 노이즈를 유발하는 것을 막기 위해서, 전극부 및 초박형 커넥터부의 두께 는 큰 차이가 나지 않는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 상기 커넥터 금속층의 노출된 일측의 반대 타측에는 생체 전기 신호 측정 장치에 연결하는 케이블이 연결될 수 있다.

일 실시예에서, 상기 케이블은 상기 초박형 커넥터부의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하다. 또한, 상기 케이블 및 초박형 커넥터부의 연결 부위에서 스트레스가 발생하여 노이즈를 유발하는 것을 막기 위해서, 케이블과 초박형 커넥터부의 두께 는 큰 차이가 나지 않는 것이 바람직하다.

일 실시예에서, 상기 전극부의 두께는 상기 제2 절연층의 두께보다는 작은 것이 바람직하다.

한편, 상기 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터는 전극부의 제1 지지층 상에 형성된 페이퍼층을 추가로 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 페이퍼층은, 상기 제1 지지층 상의 수용성 희생층, 및 상기 수용성 희생층 상의 종이층을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 페이퍼층은 상기 수용성 희생층과 상기 제1 지지층 사이에 배치된 제2 지지층을 추가로 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 지지층은 서로 독립적으로 폴리우레탄(PU), 폴리(디메틸실록산), 폴리이미드, 폴리(L-락티드-코-글리콜라이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 에코플렉스(ecoflex), 파릴렌 및 에틸셀룰로오스(Ethyl cellulose) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 커넥터 금속층은 미세 제작(microfabrication)에 용이한 구리 또는 금일 수 있다.

일 실시예에서, 상기 전극 금속층은 피부에 접촉되었을 때 생체 적합한(biocompatible) 물질인 금, 은, 금 나노 와이어, 은 나노 와이어, 그래핀, 탄소 나노튜브(CNT) 및 PEDOT:PSS 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

일 실시예에서, 상기 제1 및 제2 절연층은 서로 독립적으로 폴리이미드, 파릴렌 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

한편, 본 발명의 일 실시예에 따른 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터를 피부에 부착하는 방법은, 상기 초박형 커넥터부를 피부에 부착하는 단계, 종이층; 및 상기 종이층 상의 수용성 희생층;을 포함하는 페이퍼층 상에 지지층이 증착되고, 상기 지지층 상에 금속 전극층이 증착된 전극부를 상기 전극부의 금속 전극층이 상기 커넥터 금속층의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 피부에 접촉되며 덮도록 부착하는 단계, 및 상기 수용성 희생층을 물에 녹여, 상기 종이층을 지지층으로부터 분리하는 단계를 포함한다.

본 발명의 일 실시예에 따른 피부에 부착 가능한 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터 제조 방법은 기재에 상기 초박형 커넥터부를 형성하는 단계, 및 종이층; 및 상기 종이층 상의 수용성 희생층;을 포함하는 페이퍼층 상에 지지층이 증착되고, 상기 지지층 상에 금속 전극층이 증착된 전극부를 상기 전극부의 금속 전극층이 상기 커넥터 금속층의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 기재 상에 접촉되며 덮도록 부착하여 전극 커넥터를 제조하는 단계를 포함할 수 있다.

또한, 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터를 피부에 부착하는 방법은 상기 방법으로 제조된 전극 커넥터를 기재로부터 분리시켜 피부에 부착시키고, 상기 수용성 희생층을 물에 녹여, 상기 종이층을 지지층으로부터 분리하는 단계를 포함할 수 있다.

본 발명의 전극 커넥터는 여러 동적 노이즈가 만연한 환경에서 노이즈를 최소화하여 사용자의 생체 전기 신호를 정밀하게 측정할 수 있는 효과가 있다. 또한, 본 발명의 전극 커넥터는 매우 가볍고 얇은 전극부 및 초박형 커넥터부를 포함하여 사용자로 하여금 불편함을 느끼지 않게 할 수 있다.

구체적으로, 본 발명의 전극부는 매우 얇은 두께를 가져 사람의 굴곡진 피부를 커버하고 피부와 전극 사이의 공기 갭을 최소화할 수 있다. 따라서, 외부 기계적 진동에 따른 노이즈가 최소화될 수 있다. 또한, 매우 가벼운 무게로 인해 외부 기계적 진동에서 받는 스트레스를 최소화할 수 있는 장점이 있다.

한편, 본 발명의 전극부와 접합되는 초박형 커넥터부는 피부에 붙어 고정되어 있기 때문에, 커넥터의 흔들림에 따라 전극부에 가해지는 스트레스가 존재하지 않아 노이즈가 감소되는 효과가 있다. 또한, 본 발명은 생체 전기 신호 측정 장치에 연결된 케이블 부분이 매우 짧고, 이러한 케이블의 무게가 가볍기 때문에 전체적으로 초박형 커넥터부로부터 유발되는 노이즈가 상당히 감소된다.

아울러, 본 발명은 전극부 및 초박형 커넥터부를 포함함에 따라, 전극부에서 차단되는 노이즈의 주파수 영역과 초박형 커넥터부에서 차단되는 노이즈의 주파수 영역을 전체적으로 감소시킬 수 있으며, 이로 인해 외부 기계적 진동에 의한 노이즈를 상당 부분 차단이 가능한 장점이 있다.

뿐만 아니라, 본 발명은 페이퍼층을 이용하여 쉽고 간편하게 전극부를 초박형 커넥터부가 부착된 피부에 부착할 수 있어 편리하다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터의 단면도이다.
도 2의 a는 본 발명의 실시예에 따른 초박형 커넥터부 및 전극부의 분해 사시도이고, b는 본 발명의 실시예에 따른 초박형 커넥터부 및 케이블의 사시도이다.
도 3a는 본 발명의 실시예에 따른 페이퍼층(230)의 단면도이다.
도 3b는 본 발명의 일 실시예에 따른 페이퍼층(230)을 이용하여 전극부(200)를 피부에 부착하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 3c는 본 발명의 다른 실시예에 따른 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터를 피부에 부착하는 방법을 설명하기 위한 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 부착한 사용자의 사진으로, 여러 생체 전기 신호 중에서 뇌에서 나오는 뇌파 전기를 측정하는 경우의 예시를 나타낸다.
도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터(왼쪽) 및 상업화된 의료용 전극과 커넥터(오른쪽, 비교예)를 인체에 적용한 모습이다.
도 6은 도 5의 전극 커넥터들의 뇌파 측정 시의 신호 차이를 나타낸 그래프이다.
도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터 및 상업화된 전극 커넥터와 피부 사이의 전기적 임피던스를 각각 측정한 결과를 나타낸다.
도 8은 초박형 커넥터부 및 전극부의 조합을 달리하여 사용자가 자유롭게 걸을 때 뇌파를 측정한 결과를 나타낸다.
도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터 및 상용화된 의료용 전극 이용하여 여러 상황(앉은 상황(sit), 일어서는 상황(stand), 그리고 걷는 상황(walk))에서 알파파라는 특정 뇌파를 측정한 그래프이다.
도 10은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터(좌측) 및 상용화된 의료용 전극(우측)을 이용하여, 걷는 상황 외에 자전거를 타는 상황에서의 뇌파 측정 결과를 각각 나타낸다.
도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터(좌측) 및 상용화된 의료용 전극(우측)을 이용하여, 걷는 상황 외에 운전을 하는 상황에서의 뇌파 측정 결과를 각각 나타낸다.
도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 활용한 예시를 나타낸다.

이하, 첨부한 도면을 참조하여 본 발명의 실시예에 대해 상세히 설명한다. 본 발명은 다양한 변경을 가할 수 있고 여러 가지 형태를 가질 수 있는 바, 특정 실시예들을 도면에 예시하고 본문에 상세하게 설명하고자 한다. 그러나 이는 본 발명을 특정한 개시 형태에 대해 한정하려는 것이 아니며, 본 발명의 사상 및 기술 범위에 포함되는 모든 변경, 균등물 내지 대체물을 포함하는 것으로 이해되어야 한다.

본 출원에서 사용한 용어는 단지 특정한 실시예를 설명하기 위해 사용된 것으로서 본 발명을 한정하려는 의도가 아니다. 단수의 표현은 문맥상 명백하게 다르게 뜻하지 않는 한, 복수의 표현을 포함한다. 본 출원에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 명세서 상에 기재된 특징, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것이 존재함을 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.

다르게 정의되지 않는 한, 기술적이거나 과학적인 용어를 포함해서 여기서 사용되는 모든 용어들은 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 일반적으로 이해되는 것과 동일한 의미를 가지고 있다. 일반적으로 사용되는 사전에 정의되어 있는 것과 같은 용어들은 관련 기술의 문맥 상 가지는 의미와 일치하는 의미를 가지는 것으로 해석되어야 하며, 본 출원에서 명백하게 정의하지 않는 한, 이상적이거나 과도하게 형식적인 의미로 해석되지 않는다.

도 1은 본 발명의 실시예에 따른 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터의 단면도이고, 도 2의 a는 본 발명의 실시예에 따른 초박형 커넥터부 및 전극부의 분해 사시도이고, b는 본 발명의 실시예에 따른 초박형 커넥터부 및 케이블의 사시도이다.

도 1 및 2를 참조하면, 본 발명의 실시예에 따른 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터(10)는 초박형 커넥터부(100) 및 전극부(200)를 포함할 수 있다.

상기 초박형 커넥터부(100)는 피부에 부착되어 고정되며, 일측은 전극부(200)와 연결되고 타측은 생체 전기 신호 측정 장치(20)와 최대한 가까운 거리까지 이어질 수 있다. 이처럼 초박형 커넥터부(100)는 사람의 신체에 고정되어 있어 무작위하게 흔들리지 않아 노이즈의 유발을 최소화할 수 있다.

구체적으로, 상기 초박형 커넥터부(100)는 접착층(110), 제1 절연층(120), 커넥터 금속층(130) 및 제2 절연층(140)을 포함할 수 있다.

상기 접착층(110)은 사용자의 피부에 접착되며, 접착층(110)에 의해 초박형 커넥터부(100)는 피부에 안정적으로 부착될 수 있다. 상기 접착층(110)은 피부에 접착될 수 있는 물질로 이루어질 수 있고, 예를 들어, 점착성을 지니는 아크릴(acrylic/acrylate) 또는 실리콘 계열 물질로 이루어질 수 있다. 또한, 접착층(110)은 약 300 nm 의 두께를 가질 수 있다.

상기 제1 절연층(120)은 접착층(110) 위에 적층되며, 제1 절연층(120) 위에는 커넥터 금속층(130)이 적층된다. 제1 절연층(120)은 피부와 커넥터 금속층(130)이 접촉되지 않도록 커넥터 금속층(130)을 보호하는 것으로, 미세 제작(Microfabrication)에 용이한 절연체 물질로 이루어질 수 있고, 바람직하게는 폴리이미드(PI), 파릴렌 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있으나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 제1 절연층(120)은 약 1 ㎛ 의 두께를 가질 수 있다.

상기 커넥터 금속층(130)은 제1 절연층(120) 위에 적층되며, 커넥터 금속층(130) 위에는 커넥트 금속층(130)의 양단이 노출되도록 제2 절연층(140)이 적층될 수 있다. 또한, 상기 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측은 전극 금속층(210)에 의해 덮어져 접촉될 수 있다. 커넥터 금속층(130)은 전극부(200)에서 측정된 생체 전기 신호를 생체 전기 신호 측정 장치(20)로 전달하며, 미세 제작(Microfabrication)에 용이한 구리 또는 금으로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다. 또한, 커넥터 금속층(130)은 약 100 nm 의 두께를 가질 수 있다.

상기 제2 절연층(140)은 상기 커넥터 금속층(130) 위에 상기 금속층(130)의 양단이 노출되도록 적층된다. 제2 절연층(140)은 커넥터 금속층(130)이 피부 위에서 유연하게 구부러지거나 늘어나는 경우에 커넥터 금속층(130)에 가해지는 스트레스를 최소화하고, 커넥터 금속층(130)이 중립 역학층(neutral mechanical plane)에 위치되게 하여 기계적 안정성을 제공하기 위한 것이다.

또한, 상기 제2 절연층(140)은 생체 신호 측정시 생기는 여러 간섭들을 막아주는 역할을 한다. 만일 커넥터 금속층(130)이 외부로 그대로 드러나게 되면 커넥터 금속층(130)에 원하지 않는 전자가 잡히는 경우 원래 측정하고자 했던 신호를 망가뜨리게 된다. 따라서, 본 발명은 제2 절연층(140)을 제1 절연층(120)과 동일한 두께로 커넥터 금속층(130) 위에 적층시켜 초박형 커넥터부(100)의 기계적 안정성을 향상시키고, 주변의 전기적 간섭을 막아 노이즈를 최소화할 수 있다. 상기 제2 절연층(140)은 미세 제작(Microfabrication)에 용이한 폴리이미드(PI), 파릴렌 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함할 수 있다.

한편, 상술한 것처럼 본 발명의 초박형 커넥터부(100)는 전극부(200)의 전극 금속층(210)이 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측을 덮어 접촉되는데, 이렇게 연결되는 과정에서 초박형 커넥터부(100)와 전극부(200)의 두께가 큰 차이가 나는 경우, 전극부(200)의 유연성이 버티지 못해 노이즈의 원인이 될 수 있다.

또한, 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측의 반대 타측에는 케이블(300)이 연결되는데, 이의 연결 부위에서도 두께가 큰 차이가 나는 경우 스트레스가 발생하여 노이즈의 원인이 될 수 있다.

뿐만 아니라, 초박형 커넥터부(100)의 접착층(110)과 제1 절연층(120)/커넥터 금속층(130)/제2 절연층(130)은 물리적인 접착력에 의해 서로 붙어 있으며, 유연한 피부 위에서 자연스럽게 구부러질 때, 접착 계면의 부조화가 생기면서 이때의 뒤틀리는 힘이 접착력보다 강하게 되면 서로 분리되게 된다. 이때, 계면이 늘어나고 줄어드는 정도는 구부리는 각도가 커질수록 커지고, 초박형 커넥터부(100)의 두께가 두꺼울수록 커지게 된다.

따라서, 본 발명의 초박형 커넥터부(100)는 케이블(130) 및 전극부(200)와 연결 시에 노이즈를 발생하지 않는 범위 내에서 최대한 얇은 두께를 갖는 것이 바람직하다. 또한, 상기 케이블(300)은 초박형 커넥터부(100)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직하고, 전극부(200)의 두께는 초박형 커넥터부(100)의 두께보다는 작은 것이 바람직하다.

즉, 본 발명의 초박형 커넥터부(100)는, 케이블(300) 및 전극부(200)의 두께와 큰 차이가 나지 않도록, 총 두께가 약 1 내지 30㎛, 바람직하게는 2.4㎛ 수준으로 매우 얇은 두께를 가질 수 있다. 일 예로, 상기 전극부(200)는 총 두께가 약 400 ~ 900 nm 로 초박형 커넥터부(100)와 큰 차이가 나지 않으면서, 더 얇은 두께를 가질 수 있다. 그러나, 이러한 두께는 각 구성 요소의 두께의 변화에 따라 변경될 수 있다.

또한, 상기 초박형 커넥터부(100)는 접착층(110)의 접착력으로 인해 피부에 안정적으로 부착되는 것으로, 박리지 등에 붙여 유지되다가 사용 시에 박리지를 제거하고 피부에 접착시킬 수 있다.

한편, 전극부(200)는 피부에 접착되어 생체 전기 신호를 수집한다. 이러한 전극부(200)는 매우 얇은 두께로 이루어져 피부에 접착하는 과정에서 굴곡을 성공적으로 커버하여 공기 갭을 만들어내지 않고, 그 무게 또한 매우 가벼워 외부 진동에 의해 외부 갭이 벌어지거나 붙는 변동이 적다. 따라서, 노이즈의 발생을 직접적으로 감소시킬 수 있다. 여기서, 상기 전극부(200)의 두께는 초박형 커넥터부(100)의 두께보다 작고, 제2 절연층(140)의 두께보다는 작은 것이 바람직한데, 이는 전극부(200)와 초박형 커넥터부(100)의 접착 계면에서 오는 스트레스 및 노이즈를 최소화하기 위함이다.

구체적으로, 상기 전극부(200)는 전극 금속층(210) 및 제1 지지층(220)을 포함할 수 있다.

상기 전극 금속층(210)은 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 피부를 덮으며, 피부에 접착되어 생체 전기 신호를 수집하는 역할을 한다. 이러한 전극 금속층(210)은 약 100 nm 의 매우 얇은 두께를 가질 수 있고, 피부에 접촉되었을 때 생체 적합한(biocompatible) 물질인 금, 은, 금 나노 와이어, 은 나노 와이어, 그래핀, 탄소 나노튜브(CNT) 및 PEDOT:PSS 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 전극 금속층(210)은 극도로 얇고 무게가 가벼우며 접촉 면적은 상대적으로 넓기 때문에, 별도의 접착 물질 없이 반데르발스 힘 만으로 피부에 부착 상태를 유지할 수 있다.

상기 제1 지지층(220)은 전극 금속층(210)을 덮어 전극 금속층(210)을 안정적으로 지탱하는 역할을 한다. 이러한 제1 지지층(220)은 약 300 nm 의 매우 얇은 두께를 가질 수 있고, 얇게 제작 가능한 물질인 폴리우레탄(PU), 폴리(디메틸실록산), 폴리이미드, 폴리(L-락티드-코-글리콜라이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 에코플렉스(ecoflex), 파릴렌 및 에틸셀룰로오스(Ethyl cellulose) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함하는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

한편, 상기 전극부(200)는 상술한 구성 요소에 페이퍼층(230)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 페이퍼층(230)은 제1 지지층(220) 상에 형성될 수 있다.

구체적으로, 도 3a를 참조하면, 페이퍼층(230)은 제1 지지층(220) 상의 수용성 희생층(232), 및 수용성 희생층(232) 상의 종이층(233)을 포함할 수 있다. 여기서, 수용성 희생층(232)은 물에 용해되는 물질인 PVA 로 이루어지는 것이 바람직하나, 이에 제한되는 것은 아니다.

또한, 상기 페이퍼층(230)은 상기 수용성 희생층(232)과 상기 제1 지지층(220) 사이에 배치된 제2 지지층(231)을 추가로 포함할 수 있다. 상기 제1 지지층(220) 및 제2 지지층(231)은 전극 금속층(210)을 안정적으로 지탱하는 기판 역할을 할 수 있다.또한, 상기 제2 지지층(231)의 두께는 약 500 nm 일 수 있다.

한편, 상기 페이퍼층(230)에 물을 묻혀 수용성 희생층(232)을 물에 녹이는 경우, 상기 종이층(233)이 지지층(제1 지지층(220) 또는 제2 지지층(231))으로부터 분리될 수 있다.

상술한 페이퍼층(230)은 전극부(200)를 초박형 커넥터부(100)가 접착된 피부에 간단히 부착하기 위해 활용될 수 있다. 즉, 초박형 커넥터부(100)를 피부에 접착시킨 후에, 상기 초박형 커넥터부(100)의 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 피부에 전극 금속층(210) 및 제1 지지층(220)이 증착된 페이퍼층(230)을 부착시켜 간단히 전극부(200)를 커넥터 금속층(130) 및 피부를 덮도록 할 수 있다.

구체적으로는, 도 3b의 1)에 나타나듯이, 종이층(233) 상에 수용성 희생층(232), 제2 지지층(231)이 적층된 페이퍼층(230) 상에 기계적 안정성을 더해주는 본 발명의 제1 지지층(220)이 증착되고, 상기 제1 지지층(220) 상에 전극 금속층(210)이 증착된 전극부(200)를, 도 3의 2)에 도시된 것처럼 뒤집은 상태로 전극부(200)의 금속 전극층(210)이 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 피부에 접촉되며 덮도록 부착한 후에, 물을 묻혀 주면, 수용성 희생층(232)이 물에 녹고, 상기 종이층(233)은 제2 지지층(231)으로부터 분리되게 된다. 따라서, 커넥터 금속층(130) 및 피부에 전극부(200)를 간단하고 쉽게 부착 가능할 수 있다.

위와 같은 구성을 포함하는 전극부(200)는 약 400 ~ 900 nm 수준의 매우 얇은 두께를 가지며, 무게 또한 매우 가벼워 피부에 적합하게 부착되기 때문에, 노이즈 발생이 최소화될 수 있다. 뿐만 아니라, 상기 전극부(200)는 초박형 커넥터부(100)의 두께와 큰 차이가 나지 않으면서, 더 얇은 두께를 가지기에 접착 계면에서 오는 스트레스 및 노이즈를 최소화할 수 있다.

한편, 다시 도 1 및 2를 보면, 상기 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측의 반대 타측에는 생체 전기 신호 측정 장치(20)에 연결하는 케이블(300)이 연결될 수 있다. 상기 케이블(300)은 자유롭게 흔들릴 수 있는 플렉서블한 형태의 케이블(300)로, 예를 들면, ACF 케이블(약 30㎛의 두께) 및 FPC 커넥터(약 300㎛의 두께)로 이루어질 수 있다. 상기 케이블(300)은 생체 전기 신호 측정 장치(20)와의 거리가 매우 최소화 되면서도 플렉서블한 필름 형태이기 때문에, 무게가 가벼워 노이즈를 최소화할 수 있다.

또한, 상기 케이블(300)은 초박형 커넥터부(100)의 두께와 큰 차이가 나지 않으면서, 초박형 커넥터부(100)의 두께보다 두꺼운 것이 바람직한데, 이는 두께의 차이로 인해 노이즈가 유발될 수 있기 때문이다.

만일 초박형 커넥터부(100)를 사용하지 않고, 케이블(300)을 전극부(200)와 바로 연결하는 경우, 전극부(200)와 직접적으로 연결되는 케이블(300)의 두께와 무게 차이가 심해서, 전극부(200)는 큰 스트레스를 받고 노이즈를 유발할 수 있다.

그러나, 본 발명의 전극 커넥터(10)는 전극부(200)로부터 생체 전기 신호 측정 장치(20)로 연결되기 전까지 초박형 커넥터부(100), 케이블(300)의 두께가 점진적으로 두꺼워져가는 형태를 가지기에, 전극부(200)에 전해지는 스트레스를 최소화할 수 있다.

한편, 본 발명의 다른 실시 형태로 피부에 부착 가능한 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터 제조 방법을 들 수 있다.

도 3c를 참조하면, 본 발명의 피부에 부착 가능한 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터 제조 방법은 기재(S)에 상기 초박형 커넥터부(100)를 형성하는 단계(S100), 및 종이층(233); 및 상기 종이층(233) 상의 수용성 희생층(232);을 포함하는 페이퍼층(230) 상에 지지층(220)이 증착되고, 상기 지지층(220) 상에 금속 전극층(210)이 증착된 전극부(200)를 상기 전극부(200)의 금속 전극층(210)이 상기 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 기재(S) 상에 접촉되며 덮도록 부착하여 전극 커넥터(10)를 제조하는 단계(S200)를 포함한다.

구체적으로, 도 3c의 1)을 참조하면, 기재(S)에 초박형 커넥터부(100)를 형성한 후(S100), 전극부(200)를 뒤집은 상태로 전극부(200)의 금속 전극층(210)이 커넥터 금속층(130)의 노출된 일측과 상기 일측에 인접한 기재(S) 상에 접촉되며 덮도록 부착하여 전극 커넥터(10)를 제조할 수 있다.

상술한 방법으로 제조된 전극 커넥터(10)는 기재(S)(예를 들면, 박리지 등)에 붙어 유지되다가 사용 시에 기재(S)를 간단히 제거하여 피부에 접착시킬 수 있어 활용성이 높다.

즉, 도 3c의 2) - 4)에 도시된 것처럼, 상기 전극 커넥터(10)를 기재(S)로부터 분리시켜 피부에 부착시키고, 상기 수용성 희생층(232)을 물에 녹여, 상기 종이층(233)을 지지층(제1 지지층(220) 또는 제2 지지층(231))으로부터 분리하여 생체 전기 신호 측정용 전극 커넥터(10)를 피부에 간편히 부착하여 생체 전기 신호 측정에 활용할 수 있다.

이하에서는 구체적인 실시예를 통해 본 발명의 전극 커넥터를 설명하도록 한다.

도 4는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 부착한 사용자의 사진으로, 여러 생체 전기 신호 중에서 뇌에서 나오는 뇌파 전기를 측정하는 경우의 예시를 나타낸다.

생체 전기 측정을 위해서는 적어도 3개의 전극이 필요하며, 뇌파 측정을 위해서는 도 4에 나타나듯이 이마, 관자놀이, 그리고 귀 뒤쪽 영역에 전극을 부착시켜 가능하다. 초박형 전극은 피부의 굴곡진 형태를 완벽하게 커버하며 마치 문신처럼 피부에 부착될 수 있다.

도 4에 도시된 초박형 전극들은 서로 멀리 떨어져 있으며, 뇌파 측정을 위해서는 초박형 커넥터를 통해 측정 시스템과 연결되어야 한다. 따라서, 초박형 전극들은 피부에 부착된 초박형 커넥터와 서로 연결시켰으며, 초박형 커넥터는 최대한 측정 시스템(귀에 꽂힌 이어폰 형태) 근처까지 이어지도록 하였다. 또한, 최소한의 자유롭게 흔들릴 수 있는 추가적인 케이블(ACF cable, FPC connector)를 통해 측정 시스템으로 모아져 연결할 수 있다.

도 5는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터(왼쪽) 및 상업화된 의료용 전극과 커넥터(오른쪽, 비교예)를 인체에 적용한 모습이고, 도 6은 도 5의 전극 커넥터들의 뇌파 측정 시의 신호 차이를 나타낸 그래프이다.

먼저, 도 5를 보면, 본 발명의 실시예에 따른 전극과 상업화된 의료용 전극의 두께와 무게가 큰 차이가 나는 것을 관찰할 수 있다. 또한, 본 발명의 초박형 커넥터는 피부에 부착되어 고정되나, 비교예의 경우 커넥터가 자유롭게 흔들리며 고정되지 않은 것을 알 수 있다. 마지막으로, 전극과 커넥터의 접합 부분을 보면, 비교예의 경우 그 크기와 무게가 상대적으로 큰 것으로 나타난다.

한편, 도 6의 (b)는 사용자가 걸으면서 뇌파를 측정했을 때의 데이터들을 중첩하여 나타낸 것이다. 상단은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터, 하단은 상업화된 전극 커넥터의 측정 결과이다.

도 6의 (b)를 보면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 이용하는 경우, 상업화된 전극 커넥터에 비해서, 걷기 등과 같은 외부 진동이 강하게 전해지는 상황에서도 노이즈가 확연히 줄어드는 것을 확인할 수 있다.

도 6의 (c)는 여러 상황에서 뇌파 측정 시 노이즈에 의해 베이스 라인이 변동되는 정도를 수치화하여 나타낸 그래프이다.

도 6의 (c)를 참조하면, 앉아 있는 상황(Sit), 즉 외부 진동이 가해지지 않는 제한된 상황에서는 본 발명의 전극 커넥터(Epi)와 상업화된 전극 커넥터(Conv)의 베이스 라인 변동 차이가 크지 않았으나, 걷는 상황(Walk)에서는 베이스 라인 변동 차이가 매우 큰 것을 확인할 수 있다.

도 7은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터 및 상업화된 전극 커넥터와 피부 사이의 전기적 임피던스를 각각 측정한 결과를 나타낸다.

전극-피부 임피던스는 전극이 얼마나 피부에 공기 갭이 없이 밀착되어 접착되었는지 보여주는 지표이다. 도 7을 보면, 본 발명의 전극 커넥터(Epidermal)은 상업화된 전극 커넥터(Conventional)보다 임피던스가 작은 것을 알 수 있다. 작은 임피던스는 적은 노이즈 발생으로 이어지는 중요한 요소이다.

도 8은 초박형 커넥터부 및 전극부의 조합을 달리하여 사용자가 자유롭게 걸을 때 뇌파를 측정한 결과를 나타낸다. 구체적으로, 뇌파 측정 시그널을 고속 푸리에 변환을 통해 주파수에 따른 노이즈의 세기로 변환하여 도 8에 나타냈다. 실험 당시 사용자는 대략 2~3Hz 사이의 속도로 걷도록 지시되었다.

도 8에서, 상단 그래프(conv+conv)는 상용화된 의료용 커넥터와 상용화된 의료용 전극을 조합한 결과이고, 중단 그래프(epi-conv)는 본 발명의 초박형 커넥터부와 상용화된 의료용 전극을 조합한 결과이고, 하단 그래프(epi-epi)는 본 발명의 초박형 커넥터부와 전극부를 이용한 결과이다. e 그래프와 f 그래프는 주파수 영역이 다른 것으로, e는 0~2Hz의 노이즈 세기 결과이고, f는 2~4Hz의 노이즈 세기 결과이다.

상단의 그래프(Conv+Conv)부터 보면, 0~2Hz 및 2~4Hz 모두 상당한 노이즈가 발생했음을 알 수 있다. 반면, 커넥터부를 본 발명의 초박형 커넥터부로 변경한 중단의 그래프(Epi+Conv)의 경우 0~2Hz 대역의 노이즈는 유의미하게 줄어들고 2~4Hz 대역의 노이즈는 큰 차이가 없음을 확인할 수 있다. 이는 본 발명의 초박형 커넥터부가 0~2Hz 대역의 사람이 걸으면서 생기는 부가적인 노이즈를 막아주는 효과가 있음을 보여준다.

한편, 본 발명에 따른 초박형 커넥터부 및 전극부(Epi+Epi)를 사용한 하단의 그래프를 보면, 0~2Hz 대역 뿐만 아니라 2~4Hz의 노이즈까지 상당히 줄어든 결과를 나타낸다. 이는 전극부가 2~4Hz 대역의 사람이 걸으면서 생기는 직접적인 노이즈를 막아주는 효과가 있음을 보여준다.

위의 결과를 보면, 본 발명의 초박형 커넥터부와 전극부는 서로 다른 대역의 노이즈 차단 효과를 지니고 있는 것을 알 수 있다. 사람이 2~3Hz 의 속도로 걸을 때 같은 대역의 직접적인 노이즈가 발생하는 것은 전극 부분, 사람이 걸으면서 생기는 무작위한 부가적인 노이즈는 커넥터 부분이 주요한 것을 알 수 있으며, 본 발명의 초박형 커넥터부 및 전극부를 사용하면 서로 다른 대역의 노이즈를 동시에 차단할 수 있다.

도 9는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터 및 상용화된 의료용 전극 이용하여 여러 상황에서 알파파라는 특정 뇌파를 측정한 그래프이다. 도 9에는 앉은 상황(sit), 일어서는 상황(stand), 그리고 걷는 상황(walk)에서 뇌파 측정을 한 결과가 나타나있다.

알파파는 사람이 눈을 감으면 강해지고 반대로 눈을 뜨면 억제되는 경향이 있다. 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 이용하여 알파파를 측정한 경우, 여러 상황에서 모두 눈을 감고 떴을 때의 알파파의 차이를 확인할 수 있다.

반면, 상용화된 의료용 전극을 이용하여 측정한 경우, 앉은 상황(sit), 일어서는 상황(stand)에서는 알파파 차이를 확인 가능하나, 걷는 상황(walk)에서는 알파파가 노이즈에 묻혀 눈을 감았을 때와 떴을 때의 세기 구분이 어렵다.

도 9의 (h)는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 이용하여 걷는 상황에서 알파파를 측정한 결과를 나타낸다. 하단 부분이 눈을 감았을 때의 결과로, 눈을 떴을 때보다 알파파의 세기가 강한 것을 확인할 수 있다.

도 10 및 도 11은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터 및 상용화된 의료용 전극을 이용하여, 걷는 상황 외에 자전거를 타는 상황 및 운전을 하는 상황에서의 뇌파 측정 결과를 각각 나타낸다. 좌측은 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터 결과, 우측은 상용화된 의료용 전극의 결과이다.

도 10 및 11을 보면, 상용화된 의료용 전극의 경우 뇌파가 외부 진동이 만연한 상황에서 노이즈 간섭이 크게 되어 요동치는 것을 확인할 수 있다. 반면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터의 경우 노이즈 차단이 되어 뇌파가 상대적으로 안정된 결과를 보인다.

도 12는 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 활용한 예시를 나타낸다. 뇌파에는 P300 이라는 특정 패턴이 있는데 이는 사용자한테 예상치 못한 자극이 들어올 때 사람의 인지 반응에 따라 나타나는 패턴이다. 본 발명의 전극 커넥터를 이용하여 자동차와 같은 환경에서 노이즈를 차단하며 뇌파를 측정하면 P300 패턴을 자율 주행이 가능한 자동차에 활용할 수 있다.

구체적으로, 도 12의 (a)를 보면, 본 발명의 실시예에 따른 전극 커넥터를 부착한 사용자와 자율 주행이 가능한 소형 자동차 및 트랙을 볼 수 있다. 소형 자동차는 트랙의 까만선을 인식하여 따라가게 되며, 출발 지점의 정지선을 인식하면 소형 자동차는 잠깐 일시정지 후 다시 반복하여 주행하도록 하였다. 또한, 자동차에 정지선에서 제대로 정지하지 않고 그냥 진행해버리는 오작동 확률을 설정해 놓았다. 이때, 소형 자동차를 관찰하는 사람의 뇌파를 실시간으로 측정하면 소형 자동차가 예상치 못하게 오작동을 일으켜 정지선에서 일시정지 하지 않고 진행하는 상황에서 P300 패턴을 확인할 수 있다. 이러한 P300 패턴이 인식되는 순간 이 정보를 자동차로 바로 보내게 되면 긴급 제동이 가능하게 된다. 이는 사람이 직접 본인의 신체를 사용하여 자동차의 오작동을 긴급하게 제지하는 것보다 빠른 속도를 보여 줄 수 있다.

도 12의 (b)는 소형 자동차를 P300 패턴을 이용하여 정지시킨 결과, (c)는 리모컨을 이용하여 정지시킨 결과를 나타낸다. P300 패턴을 이용한 경우, 정지선을 지나 빠르게 제동이 되는 것을 알 수 있고, 리모컨을 이용하는 경우 P300 패턴을 이용한 경우에 비해 제동이 느리게 되는 결과를 나타냈다.

도 12의 (d)는 소형 자동차를 P300 패턴 및 리모컨을 이용하여 각각 정지시킨 결과를 나타내는 그래프이다.

도 12의 (d)를 보면, 정규 분포 그래프로 뇌파(P300 패턴)을 이용한 경우와 리모컨을 이용하여 정지시킨 경우의 제동 시간의 평균은 0.13초의 차이가 나는 것을 알 수 있으며, 리모컨을 이용하는 경우 분포 그래프를 보면 매우 광범위하게 퍼져 있는데 이는 사용자가 순간적으로 당황하거나 신체의 반응 자체가 느려 나타나는 결과이다. 이러한 경우 반응 속도가 더 느려져 큰 사고로 이어질 수 있다. 하지만, 본 발명의 전극 커넥터를 활용하면 여러 주변 노이즈가 만연한 일상 생활 속에서도 정밀한 사람의 생체 전기 신호 측정이 가능하며, 운동하거나 운전하는 상황에서도 정밀하게 사람의 여러 생체 전기 신호(뇌, 심장, 근육, 눈, 장 등)을 측정할 수 있다. 따라서, 측정된 생체 전기 신호를 자율 주행이 가능한 자동차 등에 다양하게 활용할 수 있다.

상기에서는 본 발명의 바람직한 실시예를 참조하여 설명하였지만, 해당 기술분야의 숙련된 당업자는 하기의 특허 청구 범위에 기재된 본 발명의 사상 및 영역으로부터 벗어나지 않는 범위 내에서 본 발명을 다양하게 수정 및 변경시킬 수 있음을 이해할 수 있을 것이다.

10: 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터
20: 생체 전기 신호 측정 장치
100: 초박형 커넥터부 110: 접착층
120: 제1 절연층 130: 커넥터 금속층
140: 제2 절연층 200: 전극부
210: 전극 금속층 220: 제1 지지층
230: 페이퍼층 231: 제2 필름층
232: 수용성 희생층 233: 종이층
300: 케이블

Claims (15)

1. 피부에 접착되는 접착층;
   상기 접착층 위에 적층된 제1 절연층;
   상기 제1 절연층 위에 적층된 커넥터 금속층; 및
   상기 커넥터 금속층 위에 상기 금속층의 양단이 노출되도록 적층된 제2 절연층;을 포함하는 초박형 커넥터부; 및
   상기 커넥터 금속층의 노출된 영역을 덮는 제1 영역과 상기 초박형 커넥터부의 일측에 노출된 영역과 피부를 덮는 제2 영역을 갖는 전극 금속층; 및 상기 전극 금속층의 상기 제1 영역과 상기 제2 영역을 덮는 제1 지지층과 상기 제1 지지층 위에 적층되어 상기 제1 지지층을 덮는 페이퍼 층을 포함하는 전극부를 포함하는 생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
2. 제1항에 있어서,
   상기 전극부의 두께는 상기 초박형 커넥터부의 두께보다는 작음을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
3. 제1항에 있어서,
   상기 커넥터 금속층의 노출된 일측의 반대 타측에는 생체 전기 신호 측정 장치에 연결하는 케이블이 연결됨을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
4. 제3항에 있어서,
   상기 케이블은 상기 초박형 커넥터부의 두께보다 두꺼운 것을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
5. 제1항에 있어서,
   상기 전극부의 두께는 상기 제2 절연층의 두께보다는 작음을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
6. 제1항에 있어서,
   상기 전극부의 제1 지지층 상에 형성된 페이퍼층을 추가로 포함함을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
7. 제6항에 있어서,
   상기 페이퍼층은,
   상기 제1 지지층 상의 수용성 희생층; 및
   상기 수용성 희생층 상의 종이층;을 포함하는 것을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
8. 제7항에 있어서,
   상기 페이퍼층은 상기 수용성 희생층과 상기 제1 지지층 사이에 배치된 제2 지지층을 추가로 포함하는 것을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
9. 제8항에 있어서,
   상기 제1 및 제2 지지층은 서로 독립적으로 폴리우레탄(PU), 폴리(디메틸실록산), 폴리이미드, 폴리(L-락티드-코-글리콜라이드), 폴리(에틸렌 테레프탈레이트), 에코플렉스(ecoflex), 파릴렌 및 에틸셀룰로오스(Ethyl cellulose) 중에서 선택된 어느 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는,
   생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
10. 제1항에 있어서,
    상기 커넥터 금속층은 구리 또는 금임을 특징으로 하는,
    생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
11. 제1항에 있어서,
    상기 전극 금속층은 금, 은, 금 나노 와이어, 은 나노 와이어, 그래핀, 탄소 나노튜브(CNT) 및 PEDOT:PSS 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는,
    생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
12. 제1항에 있어서,
    상기 제1 및 제2 절연층은 서로 독립적으로 폴리이미드, 파릴렌 및 폴리(에틸렌 테레프탈레이트) 중에서 선택되는 어느 하나 이상을 포함함을 특징으로 하는,
    생체 전기 신호 측정용 피부에 부착되는 전극 커넥터.
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