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Nikkei Computer_2020.3.19 특집 요약 (p42~48)

베이비테크의 새로운 탄생
IoT와 AI로 부모와 아기를 웃음 짓게 한다

어째서 울음을 그치지 않을까? ---. 아기를 돌본 적이 있는 사람이라면 누구나 한 번쯤은 이런 생각을 한 적이 있을 것이다. 그런 육아의 불안감을 AI(인공지능) 등으로 해소해 부모와 아기를 웃음 짓게 하는 IT제품 및 서비스가 등장하고 있다. 새롭게 태어난 신기술 ‘베이비테크’의 최신 동향을 취재했다.

아기는 온종일 눈을 뗄 수 없게 한다. 자고 있을 때 조차도 부모는 걱정이 앞선다. 엎드려 자는 등의 원인으로 질식사하거나 자는 동안에 돌연사하는 경우도 있기 때문이다.

기저귀를 갈거나 분유를 타서 먹이는 것도 부모에게는 큰일이다. 아기는 밤낮을 가리지 않고 하루 종일 몇 번이나 배설을 하며 배가 고프다고 보챈다. 무엇보다 가장 힘든 것은 아기가 울음을 그치지 않는 것이다. 알 수 없는 이유로 계속해서 울음을 터뜨리면 아기 부모의 스트레스는 한계에 도달하게 된다.

최근에는 맞벌이 부부의 증가와 핵가족화로 인해 조부모에게 도움을 구하지 못하는 경우도 많아, 부모의 부담은 점점 더 늘어나고 있다.

그런 가운데, 디지털 기술을 통해 아기의 육아를 지원하는 제품 및 서비스가 등장하고 있다. 그 예로 수면 중의 아기 상태를 지켜보는 ‘베이비 모니터’를 들 수 있다. 자고 있는 아기의 영상을 카메라로 찍어 모니터 단말기에 송신할 뿐만 아니라, IoT 및 AI(인공지능) 등의 기술을 도입해 아기가 깨어났거나 호흡 이상 등을 감지한다.

■ 아기가 잠에서 깨면 통지
베이비 모니터 ‘KX-HC705’

베이비 모니터의 대표적인 제품이 파나소닉의 ‘KX-HC705’이다. 아기 곁에 두는 카메라 단말기와 부모의 손이 닿는 곳에 놓는 모니터 단말기로 구성되어 있다. 카메라 단말기는 마이크와 스피커, 실온 센서를 탑재하고 있다.

기본 기능은 아기의 상태를 떨어진 장소의 모니터 단말기에 비추는 것이다. 카메라 단말기로 아기가 자고 있는 영상을 촬영해 무선으로 모니터 단말기에 전송한다. 카메라 단말기는 화상의 차이를 분석하는 기능을 가지고 있다. 일어나거나 몸을 뒤척이는 등의 큰 동작을 감지한다. 마이크 기능은 한정된 주파수로 아기의 울음 소리만을 잡아낸다.

이와 같은 기능에 의해 아기가 깨거나 울 경우, 부모가 보는 모니터 단말기에 통지한다. 울음을 그치고 다시 잠이 들 수 있게 자궁 안의 소리나 심장박동 소리, 파도 소리, 자장가 등을 자동으로 틀어 주는 것도 가능하다. “아기를 데리고 있는 부모는 가사를 하고 있는 동안에도 불안감을 느낀다. 그런 불안감을 줄여주고 싶다”라고 파나소닉의 곤도(近藤) 어플라이언스사 S커뮤티케이션 미디어 상품과 주임은 말한다.

파나소닉은 감시 카메라 및 인터폰 등의 사업을 추진하고 있으며, 이것들의 노하우를 활용해 KX-HC705를 개발했다. 미국에서 2018년부터 베이비 모니터를 판매해, 일본에서는 2019년 5월에 판매를 시작했다.

■ 수면 시의 호흡을 살핀다
IoT 매트리스 ‘Baby Ai’

아기가 자고 있을 때의 호흡을 살피는 베이비테크 제품도 등장하고 있다. 생체 센서를 개발하는 벤처회사인 리퀴드 디자인 시스템즈(요코하마 시)의 ‘Baby Ai(베이비아이)’가 그 주인공이다. 영유아의 수면 시 호흡을 측정하는 센서가 부착된 매트리스이다.

리퀴드 디자인 시스템즈는 원래 보육원용 낮잠 감시 도구로서 센서를 판매해왔다. 자택에서도 사용하고 싶다는 요청을 바탕으로 가정용 제품으로서 Baby Ai를 개발해 2019년 4월부터 판매하고 있다.

구조는 다음과 같다. Baby Ai의 아기용 매트리스는 리퀴드 디자인이 독자적으로 개발한 에어패드가 내장되어 있다. 에어패드는 공기압 센서를 갖추고 있으며, 아기가 자고 있을 때 숨을 쉬면 에어패드의 공기압이 변화한다. 이 변화를 공기압 센서가 감지해 아기의 호흡을 측정. “호흡 측정에 포커스를 맞춘 것이 특징이다”라고 리퀴드 디자인의 도오야마(遠山) 대표이사는 말한다.

매트리스에는 핸디 컨트롤러가 부착되어 있으며 Bluetooth Low Energy의 무선통신 기능을 갖추고 있다. 1분간의 평균 호흡 수 및 호흡 파형, 온도, 습도를 iPhone이나 iPad 전용 앱에 전송해 표시한다.

25초간 호흡이 없을 경우, 핸디 컨트롤러의 스피커를 통해 경보가 울린다. 핸디 컨트롤러와 매트리스를 연결하는 케이블이 빠져있는 경우에도 경보가 울린다. 경보를 iPhone이나 iPad 앱 화면에 표시하는 것도 가능하다.

경보를 울리는 공기압 변화의 문턱값(임계값)은 5단계로 조정할 수 있다. 아기의 체중에 맞춰 조정함으로서 정밀도를 높일 수 있다고 한다.

Baby Ai의 직판 가격은 7만 7,700엔(세금 포함)이며 연간 1,000세트 판매를 계획하고 있다. 향후에는 아기의 목소리를 캐치하는 기능 및 수면의 깊이를 분석하는 기능 등을 포함시킨 제품을 개발해 나갈 계획이라고 한다.

■ 아기가 우는 이유를 추정
육아 앱의 신기능 ‘울음소리 진단’

‘조금 전에 우유를 마셨고 기저귀도 젖지 않았는데 왜 울음을 그치지 않는 것일까?’ 부모의 이런 고민을 해소하는 AI가 있다. 이것을 개발한 것은 IT벤처인 퍼스트어센트(도쿄)이며 스마트폰용 육아일기 앱 ‘아빠와 육아@아기수첩’에 탑재되어 있다.

기능 명칭은 ‘울음소리 진단’이다. 스마트폰으로 앱을 실행시켜 울고 있는 아기에게 갖다 대면 ‘배가 고프다’ ‘졸리다’ ‘기분이 안 좋다’ ‘화가 난다’ ‘놀고 싶다’라는 5가지 기분 상태 중에서 해당되는 것을 여러 개 픽업해 합계 100%가 되도록 확신도를 집계해 표시한다. 예를 들어 ‘배가 고프다 84%, 기분이 안 좋다 16%’와 같은 식이다.

기분을 분석하는 기술에 대한 자세한 사항은 공표하지 않았으나, 울음소리의 주파수 성분의 미묘한 변화와 ‘응애 응애’와 같은 울음 방식 등을 AI가 분석한다고 한다. 모니터 고객의 평가에서는 “정답률(부모가 정확하다고 생각한 회답의 비율)이 80%가 넘는다는 결과가 나왔다”라고 핫토리(服部) CEO는 자랑스럽게 말한다.

‘울음소리 진단’ 기능의 초기 버전을 개발한 것은 2018년 7월이다. 그 시점에서는 약 2만명의 아기의 울음소리 데이터를 AI 학습에 사용했다. 그 후, 학습용 울음소리 데이터를 2020년 1월 시점에서 약 20만명 분으로 늘려 정밀도를 높여왔다.

‘아빠와 육아@아기수첩’ 앱의 기능은 그것뿐만이 아니다. “테크놀로지를 통해 육아를 지원해 부모의 QOL(퀄리티 오브 라이프)를 개선하고 싶다”(핫토리 CEO)라는 목표로, 실용적인 육아지원 기능을 개발해왔다.

그 중 하나가 육아 기록과 예측 기능이다. 부모가 앱 안에 있는 아이콘을 클릭하면 아기가 잠든 시간 및 기저귀를 교체한 시간, 분유를 마신 시간 등을 간단히 기록할 수 있다. 이들 데이터는 부부가 앱으로 공유할 수 있다. 각자 스마트폰을 사용해 아기의 데이터를 기록 및 참조할 수 있다.

이렇게 매일 생활 리듬을 기록해 나가면 AI가 그 데이터를 바탕으로 아기의 배설 및 수유 타이밍을 예측해 알려준다.

지금까지 해당 앱을 통해 다수의 유저로부터 데이터를 수집했다. 이 ‘육아 빅데이터’를 바탕으로 각 아기의 특징을 나타내는 기능도 개발했다. 예를 들어 밤에 자주 우는 아기의 경우는 ‘밤에 우는 빈도가 상위 10%에 해당한다’ 등으로 스마트폰 앱의 화면에 표시된다. 이것을 본 부모가 걱정을 하는 경우도 있으나, 다른 효과도 있다고 한다.

“아기의 부모는 다른 집 아기가 밤에 얼마나 우는 지 알 수 없다. 앱에서 ‘아기가 밤에 자주 우는 편이다’라고 알려주면 아기 아빠가 유아에 적극적으로 참여하는 등 부부의 협력관계가 구축되기 쉽다”(핫토리 CEO).

퍼스트어센트는 2017년 1월부터 국립성육의료연구센터(도쿄)와 공동으로 어린아이의 성장 및 생활 습관의 실태 해석을 목표로 연구하고 있다. 그 연구 결과를 앱 개발에 활용하고 있으며 ‘울음소리 진단’ 기능도 그 중 하나이다.

말을 못하는 아기의 기분을 AI로 정확하게 측정할 수 있다면, 부모의 육아에 대한 불안 및 수고는 크게 줄어들 것이다. 퍼스트어센트는 향후 울음진단 기술을 바탕으로 국내 파트너 기업과 공동으로 새로운 서비스를 개발해나갈 방침이다. 해외 진출도 시야에 넣고 있다.

■ 태아의 상태를 알려준다
모바일 분만감시 장치 ‘iCTG’

“이상하다, 배 안의 아기가 평상 시와 달리 잘 움직이지 않는 것 같다”. 임신 중에는 태아의 작은 변화에도 민감해지기 쉽다. 위화감을 느낀 임산부는 다음 진단까지 불안한 나날을 보내게 된다. 그런 임산부의 불안을 해소하는 베이비테크가 등장했다.

의료기기 제조 벤처인 멜로디 인터내셔널(고마쓰 시)의 모바일 분만감시 장치 ‘iCTG’가 그 주인공이다. 분만감시 장치는 초음파 등의 센서를 통해 태아의 시장소리와 자궁의 수축 상태를 특정해 건강 상태 및 진통 상태를 파악할 수 있게 한다. 일반적으로 산부인과 의사 등이 임산부의 진단에 사용한다. 멜로디 인터내셔널은 이 분만감시 장치를 소형화해 가정에서 이용할 수 있게 했다. 말하자면 ‘임산부용 IoT기기’인 것이다.

사용법은 다음과 같다. 임산부는 통원하는 병원 및 클리닉으로부터 ‘태아 심박수’와 ‘외측 진통계’라는 2종류의 측정기와 아이패드 또는 Windows 10의 태블릿 단말기를 대여한다. 두 단말기 모두 전용 앱이 깔려 있다.

2개의 측정기는 하드형으로 두께가 있으며 손바닥만한 크기다. 임산부가 자택에서 전용 밸트로 이 측정기들을 배 위에 셋팅하면 측정 결과가 태블릿 단말기로 전송된다.

기존의 일반적인 분만감시 장치는 의료 종사자가 아니면 태아의 작은 심박수를 정확하게 탐지하기 어려웠다고 한다. iCTG의 경우에도 측정기의 설치가 제대로 이뤄지지 않으면 정확한 데이터를 얻을 수 없다. 따라서 임산부가 측정기를 올바르게 셋팅할 수 있게 하기 위해 연구에 몰두했다. iCTG는 태아 심박계에 마이크를 탑재하고 있으며 임산부는 ‘두근 두근 두근’ 하는 태아의 심장 소리를 기준으로 가장 소리가 크게 들리는 위치에 셋팅하면 된다.

임산부의 담당 병원 및 클리닉이 멜로디 인터내셔널의 의료 클라우드 서비스 ‘Melody i’에 계약되어 있을 경우, 의사가 원격지로부터 실시간으로 태아의 상태를 확인할 수 있다.

멜로디 인터내셔널의 가와노(河野) CMO(최고 마케팅 책임자)에 따르면, iCTG의 구상에서 개발까지 5년의 시간이 걸렸으며 2억 5,000만엔 이상을 투자했다고 한다. 2018년 5월에 약사 인증을 취득해 2019년 1월에 본격적으로 판매를 시작했다.

가격은 세금 별도로 150만엔 정도이며 기존 기기에 비해 절반 이하의 수준이라고 한다. 병원이나 클리닉에서 주로 구입하며 임산부의 이용료는 병원이나 클리닉에 따라 다르다. “현 시점에서는 임산부에게 무료로 대여하는 케이스가 많다”(가와노 CMO).

iCTG 도입은 해외가 앞서있다. 예를 들어 태국의 첸마이에서는 신부인과가 있는 공공병원의 25개 시설 전체에 iCTG가 도입되고 있다고 한다.

국내에서는 50대의 iCTG가 사용되고 있다. 멜로디 인터내셔널은 2019년 12월에 해당 제품으로 ‘제조 일본대상 경제산업대사상’을 수상했다. 멜로디 인터내셔널은 이것을 계기로 판매확대를 목표로 하고 있다.

임산부가 자택에서도 간편하게 분만감시 장치를 이용할 수 있게 된다면, 불안을 해소할 수 있을 뿐만 아니라, 근처에 병원이나 클리닉이 없는 이도(離島)나 벽지에 있는 임산부를 위한 의료 서비스의 내실화로도 이어질 전망이다.

-- IoT 기저귀∙자동분유제조기∙전동 흔들 침대 등 베이비테크가 미국에서 붐 --
미국은 베이비테크의 선진국이다. 2020년 1월에 미국 라스베이거스에서 개최된 디지털 기술의 세계 최대 박람회인 ‘CES 2020’에서는 다수의 베이비테크 제품이 전시되었다.

아기가 태어나면 많은 부모들은 배설 및 수면과 같은 ‘활동 기록지’를 작성한다. 그러나 아기를 돌보느라 기록하는 것을 잊어버리는 경우가 종종 있다.

이런 문제 해결을 지원하기 위해 미국 P&G가 개발한 것이 IoT를 구사한 스마트 일회용 기저귀 ‘Lumi by Pampers’이다. 소변을 봤거나 움직임을 감지하는 센서를 부착한 일회용 기저귀와 비디오카메라, 스마트폰 앱으로 구성된다. 센서는 기저귀로부터 떼어내어 반복해서 사용한다.

일회용 기저귀의 센서와 카메라로 아기의 배설 및 수면 상황을 감지해 데이터로서 앱에 전송함으로써 부모가 아기를 돌보는 것을 지원해준다. 2019년 가을부터 판매하고 있다.

아기의 육아에서 부모에게 커다란 부담이 되는 일 중 하나가 분유 조제이다. 신생아일 경우, 하루에 7~8번에 분유를 타야 하며 심지어 심야에 원할 때도 있다. 그때마다 부모는 아기의 개월 수에 맞게 분유 양을 측정해 뜨거운 물을 부어 적당한 온도로 식히지 않으면 안 된다.

미국 베이비브레짜(Baby Brezza)의 ‘Baby Brezza Formula Pro Advanced WiFi’는 스마트폰 앱을 조작해 분유를 타는 ‘자동분유제조기’이다. 분유와 물, 우유병을 셋팅해 시작 버튼을 누르기만 하면 된다. 분유 조제가 끝나면 스마트폰으로 통지해준다. 2020년 6월에 미국에서 발매될 예정이다.

마지막으로, 미국 솔레이 인더스트리즈의 전동 흔들 침대 ‘mamaRoo sleep bassinet’가 있다. 특징은 생후 3~4개월 경의 시기에 특화된 제품이다.

흔드는 방식은 승차 중, 파도, 캥거루, 쓰리 스윙, 자장가의 5가지 패턴이 있으며 진동 및 5단계의 속도 옵션을 갖추고 있다. 백색 소음(비, 바다, 선풍기, 조용한 소리)도 있으며 흔들림과 잔잔한 소리로 아기를 수면으로 유도한다. 조작은 본체의 버튼 외에, 블루투스로 접속한 스마트폰의 앱으로도 가능하다. 2020년 2월에 미국에서 발매를 시작했다.

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