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Nikkei X-TECH_2021.2.8

스마트폰 카메라로 심박수와 호흡수 계측
구글 '정밀도는 임상기기 수준'

미국 Fitbit을 인수하는 등 건강관리 분야에 주력하고 있는 구글이 새로운 수를 두었다. 구글은 21년 2월 4일, 스마트폰 카메라를 사용해 사람의 심박수와 호흡수를 추정하는 기능을 개발했다고 밝혔다. 건강관리 앱 ‘Google Fit’에 이 기능을 21년 3월부터 도입한다. 우선은 구글의 스마트폰 ‘Pixel’ 시리즈에서 이용할 수 있도록 한 후에 다른 안드로이드 단말로 넓혀 나갈 계획이다. 또한 현재의 Google Fit의 월간 액티브 유저 수는 수백만 명이라고 한다.

호흡수 측정에서는 인카메라를 사용해 상반신을 촬영해 가슴의 움직임 등으로 호흡수를 추정한다. 심박수 측정에서는 배면 카메라 렌즈에 손가락을 놓고 촬영한다. 손가락 색의 아주 미세한 변화 등을 감지해 심박수를 추정한다고 한다. 이러한 계측으로 얻어진 숫자는 의학적인 진단이나 증상 평가 등에 이용하는 것이 아니라, 변화를 추적해 경향을 살핌으로써 건강관리나 개선에 활용하기 위해 사용한다.

그럼에도 구글은 호흡수와 심박수 측정의 두 기술 모두 임상 단계라고 자신감을 보인다. 예를 들면, 호흡수는 Optical Flow를 통해 가슴의 움직임을 검출한다. 이미 건강한 사람과, 측정에 영향을 미칠 가능성이 있는 호흡질환이 있는 사람을 대상으로 초기 임상시험을 마쳤다고 한다. 그 결과, 양 그룹 모두 평균 1분에 1호흡 이하의 오차를 보였다고 한다. 이는 임상 단계의 기기와 손색이 없는 결과라고 한다.

심박수 측정에서는 산소를 포함한 혈액이 심장에서 흐를 때 변화하는 손가락 끝의 색을 검출한다. 발매할 때는 손가락 끝의 색깔 변화를 보지만, 안색 변화로부터도 심박수를 측정할 수 있는 기술 개발에도 착수하고 있다. 일반적으로 심박수를 측정할 때는 ‘광전식용적맥파기록법(PPG)’과, 이 기록법을 위한 센서를 이용한다. 이번 구글의 기술이라면, 스마트폰의 카메라와 소프트웨어(알고리즘)만으로 그들을 대체할 수 있다고 보고 있다.

알고리즘의 성능을 검증하기 위해 ‘피츠패트릭 분류’라는 방법으로 분류했다. 다양한 피부색의 사람들에 대해 초기 임상시험을 실시했다. 그 결과, 모든 카테고리에서 평균 2%의 오차를 보였다고 한다. 이것도 임상 단계의 기기와 손색없는 결과라고 한다.

조명이나 피부색, 심박수 범위 등 다양한 환경이나 건강 상태에 있는 사람을 대상으로 초기 임상시험을 실시했다. 그들 결과를 정리한 동료심사(Peer Review) 전의 프리프린트를 수주일 이내에 공표하고, 그 후에 동료심사를 거쳐 출판할 계획이다.

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