이석원 기자
싱가포르 국립대학과 중국 칭화대학 연구팀이 사용자 피부에 직접 접촉하지 않고도 심박수 등을 측정할 수 있는 센서를 개발했다. 시트벨트에 통합해 교통사고 예방에 도움이 될 수 있다고 한다.
연구팀은 바이오센서는 운전자 각성도를 모니터링하거나 신체적 이상을 감지하거나 스트레스 수준을 측정하기 위해 자동차에 장착될 수 있지만 착용자 움직임이나 외부 간섭으로 인해 심박수나 호흡과 같은 바이오마커를 물리적 접촉 없이 측정하는 건 여전히 어렵다고 지적했다. 이런 문제를 해결하기 위해 옷 위에서도 바이오마커를 측정할 수 있는 센서를 개발했다고 한다.
바이오센서는 시트벨트에 부착한 띠 형태이며 가슴에는 호흡 측정용 밴드, 오른팔에는 심전도 센서를 부착한다. 바이오센서를 옷 위에 대고도 호흡 상태와 심박수를 측정할 수 있다.
연구진이 개발한 바이오센서는 메타물질을 기반으로 설계됐으며 센서 기능을 하는 전도성 실을 시트벨트에 직접 짜 넣었다고 한다. 이런 설계로 차량 진동이나 다른 승객으로부터의 환경 노이즈를 줄이면서도 미세하게 움직이는 생리학적 반응을 의복을 통해 감지할 수 있게 됐다고 한다.
연구진은 비행기 객실 시뮬레이션 환경과 실제 주행 중인 자동차 안에서 바이오센서 성능을 검증해 사용자 몸에 맞으면서도 역동적인 환경에서도 미세한 심폐 신호를 확실히 감지한다는 결과를 보여줬다.
연구진은 다양한 싱가포르 교통 조건에서 1시간 30분 동안 자동차를 주행하며 바이오센서가 주변 환경 영향을 받지 않는다는 걸 보여줬다며 또 항공기 기내 시뮬레이터에서 모니터링 능력을 평가해 수면에서 깨어나는 사람에 대한 미세한 심박수 변화도 감지하는 데 성공했다면서 이런 결과는 바이오센서가 다양한 환경에서 신뢰성 높은 모니터링을 수행할 수 있는 가능성을 강조하는 것이라고 말했다.
연구진이 개발한 바이오센서는 가까운 시일 내에 개선되어 더 현실적인 시나리오에서 테스트될 수 있다고 한다. 향후 일반 자동차나 비행기의 시트벨트에 통합되어 운전 중 심장마비 등을 감지할 수 있게 될 수도 있다고 한다.
연구팀은 이번 바이오센서는 주행 중인 차량 내에서 운전자 심박과 호흡을 연속적이고 확실하게 모니터링할 수 있다며 앞으로는 센서 무선 구성 요소를 소형화하고 콤팩트한 모듈로 통합해 효율적으로 대량 생산하는 데 중점을 둘 예정이라고 밝혔다. 또 생리학적 데이터를 분석해 운전자 피로, 스트레스, 건강 상태를 평가하는 알고리즘 개발도 목표로 하고 있다. 자동차 제조사와 협력해 실제 환경에서 시스템을 개선하고 검증할 계획이라는 설명이다. 관련 내용은 이곳에서 확인할 수 있다.
이원영 기자
정용환 기자
