스마트워치의 수면 측정 기능이 자이로 센서를 통한 움직임 감지와 광학 센서를 통한 심박 변이도 분석을 결합하여, 사용자의 깊은 수면과 렘수면 및 깨어짐 상태를 산출해 내게 되나요?

스마트워치의 수면 측정 기능이 자이로 센서를 통한 움직임 감지와 광학 센서를 통한 심박 변이도 분석을 결합하여, 사용자의 깊은 수면과 렘수면 및 깨어짐 상태를 산출해 내게 되나요?

4개의 답변이 있어요!

  • 안녕하세요. 이수민 전문가입니다.

    맞아요, 그 두 가지를 조합하는 방식이에요. 가속도계가 손목의 움직임을 읽어 뒤척임과 정지 상태를 구분하고, 광학 센서가 혈류 변화로 심박수와 심박 변이도를 측정해요. 여기에 호흡수와 피부 온도, 혈중 산소포화도를 더하는 제품도 있어요.

    수면 단계를 나눌 수 있는 건 단계마다 몸의 신호가 다르기 때문이에요. 깊은 수면에서는 심박이 가장 느리고 안정적이며 움직임이 거의 없어요. 렘수면에서는 몸은 마비되다시피 고정되는데 심박과 호흡이 불규칙해지고 변이도가 커져요. 얕은 수면은 그 중간이고, 깨어 있으면 움직임과 심박이 함께 올라가요. 이 패턴 차이를 알고리즘이 학습해 구간을 나누는 거예요.

    다만 정확도에는 한계가 분명해요. 수면검사실에서 쓰는 표준 방식은 뇌파를 직접 측정하는데, 스마트워치는 뇌파를 못 봐요. 몸의 간접 신호로 추정하는 거라 전체 수면 시간과 깨어남 여부는 비교적 잘 맞지만, 깊은 수면과 렘수면을 구분하는 정확도는 연구마다 50~70%대로 나와요. 가만히 누워 책을 보면 잠든 것으로 잘못 읽기도 하고요.

    그래서 활용 방법을 이렇게 잡으시면 좋아요. 하루치 수치에 일희일비하기보다 몇 주간의 추세를 보는 거예요. 취침 시간이 일정한지, 자다 깨는 횟수가 늘었는지 같은 흐름은 꽤 잘 잡아내요. 수면무호흡처럼 의심되는 증상이 있으면 워치 기록을 참고자료로 들고 병원에서 검사받으시는 게 맞고요 :)

    채택 보상으로 606베리 받았어요.

    채택된 답변
  • 안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.

    스마트워치는 움직임 감지와 심박 변이도 분석을 함께 써서 수면 단계를 추정합니다.

    다만 자이로 센서보다는 가속도 센서가 움직임 판단에 더 많이 쓰이고 광학 센서로 심박수와 심박 변이도를 측정합니다. 깊은 수면은 심박이 느리고 안정적이며 움직임이 거의 없으며 램 수면은 몸이 고정됐는데 심박과 호흡이 불규칙해지는 패턴으로 구분합니다. 정확도는 완벽하지는 않습니다.

  • 안녕하세요. 박재화 전문가입니다.

    방향은 맞지만 실제로는 자이로 센서보다 가속도 센서가 수면 중 움직임을 판단하는 데 더 많이 사용됩니다.

    스마트워치의 광학 심박 센서는 피부 아래 혈류 변화를 측정해 심박수와 심박 변이도를 계산합니다. 여기에 움직임, 심박 변화, 호흡 패턴 등을 함께 분석해 잠든 상태와 깨어 있는 상태를 구분하게 됩니다.

    그다음 알고리즘이 이런 신호의 패턴을 바탕으로 얕은 수면, 깊은 수면, 렘수면을 추정하게 됩니다. 일부 제품들은 혈중 산소포화도나 피부 온도 같은 정보까지도 활용해서 분석 정확도를 높이는 제품들도 있다고 합니다.

    다만 뇌파를 직접 측정하는 것은 아니기 때문에 병원에서 사용하는 수면다원검사보다는 수면 단계 판별 정확도는 떨어질 수 밖에 없습니다.

  • 안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.

    스마트워치는 가속도계 및 자이로 센서로 수면 중 미세한 신체 움직임을 감지하여 수면 상태와 깨어짐 상태를 1차적으로 판별합니다. 여기에 광학 심박 센서로 측정한 심박수와 심박 변이도 데이터를 결합하여 자율신경계의 교감 부교감 신경 활성도를 추적합니다. 심박 변이도가 안정되고 심박수가 낮아지는 구간은 깊은 수면으로 심박 변이의 불규칙성과 신체 고정 상태가 동시에 관찰되는 구간은 렘 수면으로 구분해 냅니다. 이처럼 움직임과 생체 신호 변화를 복합 분석하는 머신러닝 알고리즘을 통해 얕은 수면 깊은 수면 렘수면 깸 상태의 수면 단계를 종합적으로 산출해 냅니다