[아무Tech] 심전도에 체성분까지…'스마트 워치' 어떻게 내몸을 알아낼까

(서울=뉴스1) 김승준 기자 = 삼성전자는 지난 10일 '갤럭시 워치 5' 시리즈를 공개했고, 애플도 9월 새로운 '애플 워치 8' 등 새로운 스마트 워치를 공개할 예정이다. 무선 이어폰과 함께 스마트 워치는 성공적으로 일상 속으로 침투하고 있다.

특히 스마트 워치는 장시간 착용한다는 특성 때문에 건강 관련 데이터 측정·관리 기기로 진화를 거듭하고 있다. 만보기, 심박수 측정에 머물렀던 스마트 워치는 심전도, 체성분, 체온 측정까지 기능이 확장되고 있다.

많은 종류의 스마트 워치는 심박수를 광학 심박(PPG) 센서를 이용해 잰다. 이 센서에서는 종류에 따라 특정한 파장의 빛(녹색광·적색광·적외선)이 나온다. 이 빛은 피부를 통과할 수 있는데, 혈관의 경우 주변과 피부 조직과 색이 다르기 때문에 빛이 흡수·반사되는 정도가 다르다. 이러한 성질을 이용해 센서로 돌아오는 빛을 분석하면, 혈관이 심장박동에 의해 부풀었다 줄어드는 '심박'을 측정할 수 있게된다.

또 최근에는 산소 포화도 측정 기능이 있는 스마트 워치도 있는데, 이것도 비슷한 원리를 이용한다. 피 속의 헤모글로빈은 산소를 운반하는 역할을 한다. 헤모글로빈이 산소와 결합한 양에 따라 피는 선홍색에서 검붉은 색을 오간다. 즉 혈중 산소의 양에 따라 색이 달라진다. 이 현상을 이용해 산소포화도 측정기에서는 여러 파장의 빛을 내보내고, 헤모글로빈 흡수율 차이로 달라지는 빛을 분석해 산소 포화도를 추정한다.

아울러, 체성분 측정과 심전도 분석은 생체의 전기적 특성을 이용한다.

인체는 수분 함량, 구성 성분에 따라 전류가 흐르는 정도가 다르다. 피트니스 센터나 의료시설에서 쉽게 볼 수 있는 체성분 검사기는 이러한 성질을 활용한다. 손발에 전극을 접촉시키고 전극에서 미세한 전류를 여러 경로로 흘려 보낸다. 이를 통해 인체의 각 부위의 저항값을 측정하고 이를 바탕으로 체성분을 분석하는 것이다. 전극의 크기가 크고 많을수록 정확한 측정이 가능한 것으로 알려졌다.

스마트 워치도 같은 방식을 이용해 측정한다. 다만 전극이 작고, 그 수도 적다. 그때문에 측정 결과는 '참고용'으로 의료적 조치를 취하기 위해서는 전문가의 소견을 별도로 받으라는 주의문이 따라붙기도 한다.

심장 박동은 동방결절에서 시작되는 전기적 신호에 의해 촉발하는데, 박동 과정에 따라 전기적 특성이 미세하게 바뀐다. 심장의 전기적 특성이 바뀜에 따라 미세하게 바뀌는 체표면 전위도 바뀌는데, 이를 측정하면 심전도를 측정할 수 있다.

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