스마트패브릭, 옷 속의 센서로 건강 상태를 모니터링

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스마트패브릭, 옷 속의 센서로 건강 상태를 모니터링

  1. 1. 최신 ICT 동향 최신 ICT 동향 스마트패브릭, 옷 속의 센서로 건강 상태를 모니터* ○ 마이크로소프트 연구진은 과식을 유발하는 감정적 촉매제를 감지하기 위해, 가슴의 땀 과 심장 활동을 측정할 수 있는 브래지어에 탑재되는 센서 시스템을 개발 중 - MS 는 미국 로체스터 대학, 영국 사우샘프턴 대학과 공동으로 스트레스와 나쁜 습관 으로 유발되는 과식을 방지하기 위해 다양한 시스템을 개발하는 연구를 진행 중 - 연구의 목표는 사용자의 감정에 따른 섭식 패턴을 인식하고, 기계 학습을 통해 다양 한 감정 상태를 감지하며, 사용자를 짜증나게 하지 않으면서 과식하지 않도록 개입할 수 있는 앱을 개발하는 것으로, 이를 위해 세 가지 개별 연구를 진행 중 - 이번에 소개된 센서 시스템은 세 번째 연구 과제에 포함된 것 - 4 명의 여성이 매일 4~6 시간 동안 센서 시스템을 착용하고 감정 상태를 보고했는데, <표 1> MS 연구진이 감정에 따른 과식을 방지하기 위해 진행 중인 세가지 연구 과제 연구 과제 주요 내용 감정에 따른 섭식 패턴에 대한 데이터 를 수집 - 감정에 따른 섭식 패턴에 대한 데이터를 수집하는 앱인 ‘이모트리(EmoTree)’개발 - 스스로 감정에 의한 섭식 행동이 있다고 자각하는 사람들은 이 모바일앱은 통해 자신 들의 기분 상태와 음식 섭취를 기록 - 참가자들에게는 하루 최소 10 회, 1 시간마다 감정을 기록하라고 알려주는 문자가 전 송되었으며, 이를 통해 연구진은 참가자들의 하루 동안 감정 상태의 이미지를 구축 - 연구 결과에 따르면 먹는다는 행위는 다양한 감정들에 의해 유발되지만, 일반적으로 사람들의 감정이 차분하거나 평온할 때는 섭식 행위의 횟수가 적음 - 이를 근거로 연구진은 사람들이 스트레스를 받았다고 느낄 때, 호흡 운동을 통해 개입 할 것을 제안 호흡 운동이 감정에 따른 섭식의 제어에 미치는 효과를 측정 - 설문 조사를 통해 호흡 운동이 스트레스 극복에 얼마나 유용한지를 측정 - 참가자의 87.5%가 섭식을 유발하는 감정에 대해 보다 더 잘 인지하게 되었다고 답했 으며, 그 결과 섭식 행동이 변했다고 답한 참여자는 37.5% - 참여자들은 호흡 운동 이외의 대안적인 개입 방안으로 웃기는 콘텐츠로 주의를 산만 하게 하기, 명상, 수수께끼, 친구에게 와달라고 전화하기 등을 제안 EDA 와 EKG 데이 터를 수집하는 웨어 러블 센서 시스템 개발 - 심전도(EKG)와 피부전기활동(EDA) 데이터를 수집하는 브래지어에 탑재되는 웨어러 블 센서 시스템을 개발하고, 이를 통해 착용자의 감정적 상태를 모니터 - EKG 센서 패드는 늑골을 따라 기분 좋게 맞춰지도록 설계되었으며, DEA 센서는 본 질적으로 가슴의 땀을 측정해야 하므로 브래지어 캡의 안쪽에 자리잡도록 설계 <자료>: NIPA 정리 * 본 내용과 관련된 사항은 정보서비스팀(☎ 042-710-1771)과 ㈜크로센트 박종훈 수석 아키텍트(☎ 02-34462287, soma0722@naver.com)에게 문의하시기 바랍니다. ** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 NIPA 의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다. 정보통신산업진흥원 39
  2. 2. 주간기술동향 2013. 12. 18. <자료>: Microsoft Research, (그림 1) 감정에 따른 섭식 패턴 데이터를 수집하는 EmoTree 앱(左)과 센서 시스템(右) 이모트리앱도 함께 사용했기 때문에 연구진들은 데이터를 상호 참조할 수 있었음 - 시스템은 각성(얼마나 정신이 초롱한지 혹은 지루한지)과 감정 가치(감정이 얼마나 긍정적인지 혹은 부정적인지)를 측정하는데 73~75%의 성공률을 기록 - 연구의 다음 단계는 실시간 센서 데이터를 취득하는 것과, 감정상태를 예측하는 것, 적절하게 스케줄된 개입과 개인별 맞춤형 개입을 제시하는 것을 포함 - 연구진은 ‘Affectiva Q3’라는 팔찌 형태의 센서 시스템을 통해 감정을 감지하는 연구 로 옮겨가고 있는데, 이는 여자뿐 아니라 남자도 참여가 가능하다는 것을 의미 - 연구진은 이 밖에도 심장 박동 모니터, 씹기와 삼키기를 추적하는 귀걸이, 섭취한 음 식을 기록하는 증강현실 안경 등 여타 시스템도 검토 중이라고 함 ○ MS 의 연구와 유사하게, 캐나다의 스타트업인 OMsignal 은 셔츠에 내장된 센서가 건강 상태를 모니터하는 스마트 셔츠 ‘OMsignal Shirt’를 개발 - OMsignal Shirt 는 착용자의 심장 박동수, 호흡 수, 도보 수, 칼로리 소모량 등을 측 <자료>: Microsoft Research, (그림 2) 센서를 탑재한 셔츠를 통해 건강을 모니터하는 스마트 셔츠 OMsignal Shirt 40 www.nipa.kr
  3. 3. 최신 ICT 동향 정하며, 그 밖에 HRV(Heart Rate Variability, 심박 간격의 변위)도 측정하여 스트레 스 수준을 산출 - 셔츠의 가슴 부위에 가속도계와 ECG(심전도 센서)의 두 가지 센서가 띠 모양으로 탑재되어 있으며, 이 센서 데이터를 통해 스트레스의 정도를 파악 - 측정된 데이터는 스마트폰으로 전송되어 일상 생활에서 운동량과 소모 칼로리 양을 파악할 수 있음 - 스트레스 레벨이 높다고 판단될 때는 앱을 통해 “심호흡이 필요하다”는 조언을 제공 하며, 앱의 지시에 따라 호흡을 조절해 긴장을 완화할 수 있게 함 - OMsignal 은 개인적인 이용뿐만 아니라 가족 간의 건강 관리를 제안하고 있으며, 가 령 아내의 스트레스 수준이 높을 때에는 남편에게 경고를 전달하여 아내에게 전화를 하도록 하는 식으로 이용할 것을 제안 - 마찬가지로 부모의 건강 상태에 대해 모니터 하고 심장의 이상을 감지하면 자녀들이 즉시 병원에 데리고 가는 등의 조치를 할 수 있게 얼러트하는 식의 이용이 가능 - OMsignal 은 현재 유명 인사들의 참여를 통해 테스트 중이며, 써드파티 개발자가 스 마트 셔츠를 기반으로 하는 앱을 개발할 수 있도록 플랫폼을 공개할 예정 ○ 의류에 센서를 포함시키는 아이디어는 아기 옷에도 적용되고 있는데, 미국의 스타트업 Rest Devices 는 ‘Mimo Baby Monitor’라는 스마트 베이비 웨어를 개발 - 이 베이비 웨어에는 ‘Kimono’라는 명칭의 센서가 프린트 되어 있어 아기의 호흡을 모니터하는데, 녹색 줄무늬 부분의 센서에서 수집된 데이터는 아래쪽의 ‘Turtle’이라 는 송신기 겸 센서로 모임 <자료>: Microsoft Research, (그림 3) 센서를 탑재한 베이비 웨어 Mimo Baby Monitor 와 전용 앱 정보통신산업진흥원 41
  4. 4. 주간기술동향 2013. 12. 18. - Turtle 에서는 데이터를 ‘Lilypad’라는 액세스 포인트로 블루투스(Bluetooth Low Energy) 통신을 통해 전송하며, Lilypad 는 들어온 데이터를 와이파이를 통해 스마트 폰에 전송 - 부모는 실시간으로 아기의 상태를 알려주는 스마트폰 전용 앱 ‘The Mimo’를 이용하 여 아기가 일어나 있는지 자고 있는지, 엎드려 있는지 등을 알 수 있음 - 호흡의 간격은 그래프로 표시되는데 아기의 호흡에 이상이 있다고 판단할 경우 경고 메시지를 보내게 됨 - 아기를 이렇게까지 모니터할 필요가 있느냐는 의견이 있는 반면 엄마를 안심시켜 주 는 도구로서 호응의 목소리도 얻고 있음 - Mimo Baby Monitor 는 2014 년 1 월부터 판매가 시작될 예정이며, 가격은 200 달 러로 알려져 있음 ○ Heapsylon 은 압력 센서가 내장된 스마트 양말인 ‘Sensario Fitness’를 통해 조깅 폼 을 교정해 준다는 컨셉을 제시 - Sensario Fitness 는 보행 속도, 이동 거리, 칼로 리 소비량 외에도 페이스, 접지 방법, 체중 이동 등을 측정하며, 이러한 데이터를 바탕으로 착용자 의 러닝 폼에 대해 실시간으로 조언을 제공 - Heapsylon 는 향후 이 양말이 골프 스윙 시의 체 중 이동에 대한 조언을 할 수 있는 알고리즘을 개발한다는 계획 <자료>: Sensario, (그림 4) 압력 센서가 내장된 양말 ○ 이처럼 센서가 내장된 의류를 통해 건강을 모니터하는 기술 및 제품을 ‘스마트 패브릭 (Smart Fabric)’이라 하며, 진정한 웨어러블 컴퓨팅으로서 주목받고 있음 - 현재 Fitbit 이나 Nike FuelBand 등과 같이 건강 상태를 모니터하는 웨어러블 컴퓨 팅이 인기를 모으고 있지만, 이는 옷이 아닌 기기 형태의 제품 - 반면 의류에 센서를 포함시키는 스마트 패브릭 방식은 일부러 기기 장치를 착용하지 않고도 정상적으로 신체 상태를 모니터 할 수 있으며, 또한 옷은 신체의 표면에 폭넓 게 걸쳐 있으므로 데이터 수집에 보다 적합한 장점이 있음 - 몸에 부착하는 것이 아니라 옷을 입는 것(wear)만으로 몸의 상태를 모니터 할 수 있 42 www.nipa.kr
  5. 5. 최신 ICT 동향 다는 스마트 패브릭은 진정한 의미의 웨어러블 컴퓨팅으로서 일찍부터 아이디어는 있었지만, 최근 들어 실제로 제품이 등장하고 판매되기 시작 - 스마트 패브릭이 보다 대중화 되기 위해서는 가격적인 요소도 중요하지만, 센서를 내 장한 의류가 일반 의류와 마찬가지로 편안함을 줄 수 있어야 하는 것이 필수 요건이 며, 일반 의류보다 한층 더 세련된 디자인도 요구됨 (La Tribune, 12. 4 & Wired, 12. 6 & Wall Street Journal, 12. 9.) 정보통신산업진흥원 43

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