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생체센서 개발, 유아∙고령자를 동시에 관찰
미국 반도체기업 아날로그 디바이시스

【키워드】
▶생체센서: 심박수와 호흡을 측정하는 생체센서는 스마트폰 및 스마트워치 등 웨어러블 단말기로의 도입이 확대되고 있다. 애플사의 ‘애플워치’는 심박 센서를 탑재. 미국 Spire사는 호흡을 측정하는 웨어러블 단말기를 판매하고 있다. 영유아 및 고령자 관찰에 사용되는 생체센서는 마이크로파를 이용한 도플러 레이더(Doppler Radar)를 이용하는 제품이 일반적으로, 적외선을 이용한 제품도 있다. 생체센서는 복지 현장의 인력부족을 보안하는 방법으로 최근 주목 받고 있다.

미국 반도체기업 아날로그 디바이시스 일본법인(도쿄)은 차량용으로 채택된 실적이 있는 주파수 24기가헤르츠(GHz) 대역의 레이더를 이용한 생체센서 시스템을 개발했다. 유아 및 고령자 관찰에 이용되는 것을 상정하고 있다. 도입 비용 및 소비전력이 낮고 한번에 복수 인원의 생체 정보를 수집할 수 있는 것이 특징이다.

이 생체센서 시스템은 레이더 기술 개발 벤처기업, 사쿠라테크(요코하마 시)와 공동으로 개발했다. 아날로그 디바이시스가 개발한 레이더 전용의 신시사이저와 송수신에 사용하는 칩셋이 내장되어 있으며 크기는 폭 104mm, 높이 76mm, 깊이 6mm의 슬림형이다.

개호 및 보육 현장에서는 수면 시의 무호흡 증후군과 영유아 돌연사 증후군을 방지하기 위해 수면 상태 관찰을 보조하는 센서의 수요가 높아지고 있다. 하지만 의료 현장에서 사용되는 광학식의 심박계나 심전계로 측정하기 위해서는 센서가 대상자와 접촉해야 할 필요가 있어, 사생활 보호 및 측정에 인력과 시간이 소요된다는 문제들이 있었다.

멀리 떨어진 위치에서 측정이 가능한 도플러 레이저를 이용한 제품이 생체센서로 사용되는 사례가 늘고 있지만 한번에 복수의 인원 측정이라는 과제가 남아있었다. 이번 제품은 차량탑재기기 등에 도입된 실적이 있는 것으로 소형화와 저전력화 기술 개발이 추진되고 있는 24GHz 대역의 레이더를 채택. 떨어진 위치에서 4명 정도의 생체 정보를 동시에 측정. 의류나 이불 위에서 대상자와 접촉하지 않고 호흡 및 심박수를 모니터할 수 있다.

측정 각도는 좌우 각각 45도로, 오차 1도 수준의 정밀도로 측정이 가능하다. 대상자가 이동하는 경우에도 일정 범위 내에서는 추적할 수 있다. 거리는 실내 이용의 경우 4~5m까지이다. 심박수 측정에서는 심전계의 90% 이상의 정밀도를 확보했다. 대상자가 어디에 있는지를 특정할 수 있기 때문에 인원 탐지 등 보안분야로의 응용도 기대할 수 있다.

차량탑재 분야에서는 24GHz 대역에 비해 정밀도가 높은 밀리미터파를 이용한 레이더도 차세대 기술로서 주목 받고 있다. 하지만 비용 증가 및 데이터 처리 부담이 높다는 난점이 있다.

이를 해결하기 위해 이번 제품에서는 24GHz 대역을 채택. 지금까지 차량 분야에서 기술을 축적한 칩셋를 활용해 시스템 전체의 소형화 및 저전력화를 실현했다. 또한 수집된 데이터를 관리∙분석이 가능한 클라우드 서비스도 제공된다. 클라우드를 통해 스마트폰 앱에 데이터를 전송하거나 인공지능으로 분석이 가능해진다.

사쿠라테크는 6월 11~15일에 독일에서 개최된 IT 전시회 ‘CeBIT’에 이 시스템을 출품했다. 센서 모듈 가격은 1대 당 8만엔(소비세 별도, 10대 단위로 구입했을 경우). 소프트웨어의 라이선스 비용이 별도로 필요하다.

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