학문
쌈박한오릭스46
스마트워치가 내 손목의 맥박을 측정하여 수면 상태나 스트레스 지수를 계산해 주는 원리가, 시계 뒷면에서 나오는 센서 빛을 피부에 쏘아 혈류량을 측정하는 방식인가요?
스마트워치가 내 손목의 맥박을 측정하여 수면 상태나 스트레스 지수를 계산해 주는 원리가, 시계 뒷면에서 나오는 센서 빛을 피부에 쏘아 혈류량을 측정하는 방식인가요?
7개의 답변이 있어요!
안녕하세요. 최정훈 전문가입니다.
스마트워치 뒷면에서 녹색빛이 뿜어져 나오는 게 혈류량을 측정하는 센서 때문이라고 이해하시면 됩니다. 이 기술을 광혈류 측정법이라고 부르는데 약자로 PPG라고 부르시면 됩니다. 심장이 뛸 때는 피가 솟구치면서 혈관이 굵어지면서 빛을 더 많이 흡수를 하죠. 그리고 심장이 쉴 때는 빛을 반사합니다. 이 원리를 이용한 것이죠.
그리고 스마트 워치는 이렇게 빛이 반사돼서 돌아오는 양에 변화를 초당 수십 번씩 계산합니다. 그렇게 맥박을 알아낼 수가 있는 거죠. 그리고 수면이나 스트레스 지수는 맥박이랑 맥박 사이에 미세하게 생긴 시간적 간격 변화를 분석해서 판별을 합니다. 그리고 푹 자거나 편안할 때는 이 간격이 규칙적으로 변하죠. 그리고 스트레스를 받으면 불규칙해지는 특성을 활용해서 상태를 측정하는 겁니다.
채택 보상으로 364베리 받았어요.
채택된 답변안녕하세요. 박재화 전문가입니다.
스마트워치의 맥박 측정은 시계 뒷면의 LED 빛을 피부에 쏘고 반사되는 빛의 변화를 읽는 방식이 맞습니다.
혈액량이 늘고 줄 때마다 빛의 흡수량이 달라지게 되는데 ,이를 이용해 심장 박동과 맥박의 변화를 계산합니다. 이 방식은 광용적맥파 측정이라고 하며 보통 녹색 LED가 많이 활용됩니다.
수면 상태에서는 맥박뿐 아니라 손목 움직임과 심박 변화 등을 함께 분석해 깨어 있음, 얕은 수면, 깊은 수면 등을 추정하게 되는데 ,스트레스 지수도 직접 측정하는 것이 아니라 심박수와 심박 변이도 등이 패턴을 이용해서 계산한 추정 값으로 보시면 됩니다.
스마트워치는 혈류의 빛 반응과 움직임 데이터를 종합해 수면과 스트레스 상태를 간접적으로 판단한다고 보면 되겠습니다.
안녕하세요. 김재훈 전문가입니다.
기본적으로 맞습니다 스마트워치 뒷면의 녹색 또는 적외선 led가 피부에 빛을 쏘고 피부와 혈액에서 반사되는 빛의 양이 심장 박동에 따라 변하는 것을 측정합니다 이를 광학식 심박 측정이라고 하며 혈류 자체의 양의 직접 재는 것보다는 혈액량 변화에 따른 빛의 흡수 반사 변화를 감지하는 방식입니다 이렇게 얻은 심박수와 심박변이도 등의 데이터를 움직임 호흡 수면 패턴 등과 함께 분석하여 수면 상태나 스트레스 지수를 추정합니다
안녕하세요.
혈류량까지는 측정이 안될겁니다
손목쪽에 문신한 사람은 스마트워치로 측정이 어렵하고하는데
그중에서 흑색으로 찐하게 한 경우는 더더욱 안된다는 경우로 미루어짐작하는데
빛을 쏘고 반사되면서 데이터를 수집하지않을까 합니다
안녕하세요. 강세훈 전문가입니다.
네 맞습니다. 스마트워치 뒷면의 센서가 피부에 빛을 쏘아 혈류량 변화를 측정하는 방식이며
이를 광용적맥파라고 부른답니다.
안녕하세요. 설재훈 전문가입니다. 스마트워치 뒷면의 LED가 피부에 빛을 쏘고, 옆의 광센서가 피부에서 반사되어 돌아오는 빛의 변화를 측정합니다. 이 방식을 PPG 광용적맥파라고 합니다.
심장이 뛸 때마다 손목의 혈액량이 순간적으로 증가하고, 혈액이 많아지면 빛의 흡수가 달라집니다. 스마트워치는 이 미세한 빛의 변화에서 맥박 간격을 계산해 심박수와 심박변이도(HRV)를 알아냅니다.
수면 상태는 여기에 가속도계·자이로센서 등의 움직임 정보와 심박수, HRV 등을 함께 분석해서 수면과 각성 상태를 추정합니다. 스트레스 역시 HRV나 심박수 등의 변화와 움직임 등을 종합해 하나의 지수로 계산하는 방식입니다. 즉 혈류량 하나만 측정해서 수면이나 스트레스를 직접 알아내는 것은 아닙니다.
쉽게 말하면 빛을 피부에 쏨 → 혈액량에 따라 반사광이 미세하게 변함 → 맥박과 HRV 계산 → 다른 센서 정보와 알고리즘으로 수면·스트레스 상태 추정 이런 과정입니다.
안녕하세요. 이수민 전문가입니다.
네, 맞아요. 광혈류측정(PPG)이라는 방식인데, 정확히는 혈류량 자체보다 혈관 속 혈액 부피가 변하는 걸 읽어요. 시계 뒷면의 초록색 LED가 피부에 빛을 쏘면 혈액 속 헤모글로빈이 초록빛을 잘 흡수해요. 심장이 뛸 때마다 손목 모세혈관에 피가 순간적으로 더 차오르면서 흡수가 늘고, 옆의 광센서로 돌아오는 반사광은 줄어들어요. 이 밝기가 오르내리는 주기를 세면 맥박이 나와요.
스트레스 지수는 맥박 수보다 심박 간격이 얼마나 들쭉날쭉한지를 나타내는 심박변이도(HRV)로 계산해요. 몸이 편안하면 부교감신경이 작용해 박동 간격이 조금씩 계속 달라지고, 긴장하면 교감신경이 우세해져 간격이 기계처럼 일정해져요. HRV가 낮을수록 스트레스 점수가 높게 나와요.
수면 단계는 맥박과 HRV에 가속도 센서로 잰 뒤척임, 맥박 신호에 섞여 나오는 호흡수를 합쳐 알고리즘이 얕은 잠, 깊은 잠, 렘수면을 추정해요. 그래서 뇌파를 직접 재는 병원 수면다원검사보다는 단계 구분 정확도가 떨어지고, 밴드가 헐거우면 신호가 흔들려 오차가 더 커져요 :)