상단여백
HOME 과학기술 과학기술
한국표준과학연구원, 'CES2020'서 첨단 연구성과 2건 공개KSB융합연구단 과제 수행 일환
한국표준과학연구원 박세진 박사 연구팀이 10일까지 미국 라스베이거스에서 열리는 'CES 2020'에 공개한 차세대 지능형 3H시트와 고령자 뇌졸중 모니터링시스템. <사진 : KSB 융합연구단 제공>

한국표준과학연구원 박세진 박사 연구팀(KSB 융합연구단 소속)이 세계최대 가전·정보기술(IT) 전시회인 ‘CES(Consumer Electronics Show) 2020’에서 연구성과 2건을 선보여 관심을 끌었다.

7일 연구팀에 따르면 박 박사 연구팀은 오는 10일까지 미국 라스베이거스에서 열리는 ‘CES 2020’에서 △차량용 미래형 첨단 3H 시트 △지능형 고령자 뇌졸중 모니터링 시스템을 선보였다.

CES는 매년 1월 열리는 세계 최대 박람회다. 글로벌 대기업과 혁신기업 등이 IT와 신기술을 접목한 미래의 전자제품을 선보이고 있다.

박세진 박사 연구팀이 선보인 2건의 기술을 소개한다.

박 박사 연구팀은 한국전자통신연구원(ETRI)가 주관하는 국가과학기술연구회(NST)의 ‘자가학습형 지식융합 슈퍼브레인 핵심기술 개발’ 융합연구단(KSB 융합연구단· 단장 표철식)에 소속돼 있다.

NST는 국가 사회 현안에 대응하는 기술을 선도적으로 개발하기 위해 미래선도형 융합연구단을 선정, 지원하고 있다.

◇산·연 협력 미래형 첨단 시트 개발

박세진 박사 연구팀은 자동차 스프링 및 시트 전문 기업인 대원강업(주)·대원정밀공업(주)과 공동으로 미래형 첨단 시트인 ‘3H 시트’를 ‘CES 2020’에 출품했다.

이 ‘3H 시트’는 Health, Healing, Helpful의 앞 글자를 따 이름을 지은 인공지능 기능성 시트다. 다양한 생체신호 측정 센서가 내장돼 있어 운전자와 승객의 신체 상태를 실시간 진단할 수 있다.

시트쿠션에는 에어센서가 장착돼 있다. 이는 승객의 체압분포와 행동 특성을 측정한다. 등판에는 레이더 타입의 센서를 탑재해 심박 및 호흡수를 측정할 수 있도록 했다.

고위험군 환자나 고령자, 나아가 보다 더 정밀한 측정이 필요할 땐 패치 타입의 무선 심전도 센서를 부착하면 된다.

차량 내에 장착돼 있는 카메라시스템을 통해 얼굴과 눈동자의 움직임 측정도 가능하다. 이는 눈동자의 움직임을 분석해 졸음 운전 여부를 판별한다.

연구진은 측정된 모든 데이터를 실시간 무선통신을 통해 서버로 보내도록 했다. 서버로 들어간 데이터는 전처리 과정 등을 거쳐 특징 점을 찾아내게 된다. 또 인공지능 알고리즘을 통해 뇌졸중, 심혈관계 질환 등의 발병 가능성을 탐지하도록 설계했다.

박세진 박사는 “발병 여부 등 위급상황을 개인뿐만 아니라 가족, 응급실 등에 신속하게 알릴 수 있는 장점이 있다”고 말했다.

■3H시트의 3대 기능

○Health 기능
자동차, 열차, 버스 등 차량 탑승 과정이나 운전 중 시트 내부 센서를 통해 뇌졸중, 부정맥 등의 심뇌혈관계 질환을 실시간 탐지하는 기능이다.

문제가 생기면 자율 주행 시에는 가까운 응급실로 바로 이송이 가능하다. 자율주행 전 단계에서는 차량을 갓길에 주차하도록 유도하거나 소방서 119 안전센터 등으로 연락한다.

비응급 상황에서도 측정된 모든 데이터는 서버에 저장된다. 이 데이터는 병원 방문 때 의사가 모두 볼 수 있다.

○Helpful 기능
졸음 운전이 탐지되면 뇌자극(Brain Stimulation) 기능이 작동해 졸음을 일시적으로 깨어주고, 가까운 휴게소 등으로 유도하는 기능이다.

휴게소에 도착하면 단시간 숙면을 취할 수 있도록 지원하기 때문에졸음운전 방지 및 안전운전 유도 효과가 있다.

자율 주행 전 단계에서는 자율주행 모드 해지 전 운전자 주의를 환기시켜준다.

○Healing 기능
시트에 장착된 센서 정보를 활용해 운전자나 승객의 올바른 자세 안내가 가능하다. 운전자나 승객이 장시간 이동할 때 피로감을 줄일 수 있다.

시트 등판과 헤드레스트에 장착된 스피커 시스템을 통해 생동감 있는 음악을 들려줄 수 있다. 또 나른한 시간대에는 각 시트별로 각각 정신 집중 모드 기능을 구현할 수 있다.

◇지능형 고령자 뇌졸중 모니터링 시스템 공개

뇌졸중 질환은 고령자들에게 암 다음으로 높은 사망률을 보이는 질환이다. 발병시 골든 타임 내에 병원 응급실 도착이 중요하다. 제 때 도착하지 못하면 사망에 이르거나 반신불수 등 심각한 후유증을 갖게 된다.

그러나 뇌졸중은 미니 뇌졸중 같은 사전 징후가 나타나는데, 이를 실시간 추적하는 방법으로 발병 가능성을 타진하고 만약의 상황에 신속하게 대처할 수 있다.

연구진이 눈여겨 본 대목이다.

뇌졸중 모니터링 시스템이 탑재된 3H시트의 설명 리플릿.

연구진은 이에 대응하기 위해 실시간 심전도·족압 등 생체신호를 상시 모니터링할 수 있는 ‘지능형 고령자 뇌졸중 모니터링 시스템’을 개발했다. 세부과제 일환으로 수행했다.

이 시스템은 웨어러블 디바이스를 이용해 고령자의 운전, 보행, 수면 등 일상생활에서 심전도·족압 등 생체신호를 실시간 상시 모니터링 한다.

또 KSB 인공지능 프레임워크를 통해 위험인자, 건강기록, 생리학적 데이터, 의학지식 등 지식베이스와 연계해 뇌졸중 발병 가능성(위험도) 및 위급상황을 탐지한다.

연구진은 신뢰성 확보를 위해 대학 및 종합병원의 협조를 받아 일반 고령자와 뇌졸중 환자 수백 명의 심전도·뇌파·근전도 등의 생체신호와 보행·음성 등의 행동신호 데이터를 수집했다.

응급실에서의 문진 및 화학검사 정보뿐만 아니라 국민건강보험공단과 공동으로 뇌졸중 환자 60만 명의 코호트 데이터를 기계학습을 통해 종합적이고 다각적으로 분석해 최적의 알고리즘을 개발했다.

이 알고리즘은 뇌파 93 %, 모션 98 %, 근전도 98 %, 족압 96 %, 심전도는 휴식 때 92 %, 이동중 97 %의 정확도를 나타냈다.

박세진 박사는 “의료는 신뢰성 확보가 가장 중요하다”며 “이를 위해 의료 관련 빅 데이터의 수집과 관리에 신경을 많이 썼다”고 설명했다.

박 박사는 또 “이 시스템은 고령자 뇌졸중 질환의 위험 알람 및 신속한 대처는 물론 뇌졸중 질환과 관련한 의학지식을 제공하고 예방할 수 있는 정보를 제공하게 된다”고 밝혔다.

박희범 기자  snews@s-news.kr

<저작권자 © ScienceNews, 무단 전재 및 재배포 금지>

#한국표준과학연구원#박세진박사#ksb융합연구단#ces2020#미국라스베이거스#3h시트#지능형고령자뇌졸중모니터링시스템#차량용미래형첨단3h시트#생체신호측정센서#고령자#무선심전도#뇌졸중#골든타임#웨어러블디바이스#심전도#코호트데이터#뇌파#알고리즘#심전도#족압#근전도#모션#한국전자통신연구원#etri#nst#국가과학기술연구회

박희범 기자의 다른기사 보기
icon인기기사
기사 댓글 0
전체보기
첫번째 댓글을 남겨주세요.
여백
여백
여백
Back to Top