와이파이 전파를 이용해 사람의 맥박이나 호흡을 측정한다면? 바이탈 라디오(Vital-Radio)는 MIT 공대 연구팀이 와이파이 전파를 이용해서 실내에 있는 사람의 맥박과 호흡을 측정하는 기술이다. 와이파이 공유기 같은 장비가 내보내는 전파의 반사율을 분석, 사람 몸에 직접 센서를 장착하는 접촉형 센서 방식과 견줘 99% 수준에 달하는 맥박과 호흡 측정에 성공한 것.
맥박과 호흡을 정확하게 측정하려면 이전에는 손가락이나 가슴에 센서를 달아 측정하거나 혈액 순환에 따른 피부색 변화를 읽는 접촉식 센서를 이용했다. 또 적외선 전파를 이용해 비접촉식으로 생체신호를 읽기도 하지만 이럴 경우 조건 제약이 따른다.
이에 비해 바이탈 라디오는 가슴이나 목덜미에서 일어나는 사소한 움직임으로 인해 발생하는 전파의 변조를 마치 레이더처럼 읽어 들인다. 접촉 센서도 필요 없고 특정 자세를 취하지 않아도 정확하게 맥박이나 호흡을 추적할 수 있다.
논문에 따르면 5∼7GHz 대역 실험에서 정확도를 보면 1m에선 맥박 98.5%, 호흡 99.3%에 달하며 8m 거리에서도 각각 98.3, 98.7%를 나타낸다. 거리가 상당히 떨어져도 기존 접촉식 센서와 거의 다를 게 없는 정밀한 측정이 가능하다는 것이다.
전파를 이용하는 만큼 동시에 3명이 있어도 맥박과 호흡을 각각 99%에 가까운 정확도로 인식한다고 한다. 벽을 사이에 둔 경우에는 움직임이 큰 호흡은 99.2%, 맥박은 잡신호가 늘어 90.1%로 떨어지지만 센서 착용 없는 상태라는 점을 감안하면 상당한 정확도다.
물론 약점도 있다. 측정 대상인 사람이 서로 붙어 있으면 사람별 데이터를 분리할 수 없다. 사람의 움직임이 커도 맥박이나 호흡을 분리 측정하지 못한다. 수면 중이거나 TV를 보거나 키보드를 치는 등 비교적 작은 움직임 상태에서만 측정이 가능한 것이다. 또 인간의 맥박이나 호흡과 비슷한 정기적인 운동도 따로 구별해내지 못한다. 선풍기나 기계 진동 같은 건 필터링을 할 수 있지만 애완동물 맥박이나 호흡 같은 건 분리하지 못한다. 물론 동물의 경우에는 측정 수치를 바탕으로 따로 동물이라는 판단을 할 수도 있지만 바이탈 라디오 자체가 분리 측정하지는 않는다. 그 뿐 아니라 운동 중 맥박과 호흡 변화는 정확하게 측정할 수 없는 만큼 스포츠나 피트니스 분야에선 활용할 수 없다.
이번 연구는 집안에 거주하는 가족의 건강 상태를 모니터링하는 데 활용될 가능성이 있다. 어린이나 노인의 안부를 확인하는 등 스마트홈에 응용할 수 있는 것. 사용자의 호흡이나 맥박에 맞춰서 음악이나 에어컨 같은 기능을 알아서 작동하게 하는 능동적 인식 기능으로 쓸 수도 있다.
전자신문인터넷 테크홀릭팀
이원영IT칼럼니스트 techholic@etnews.com
