이어폰을 활용해 심장 활동을 분석할 수 있는 기술이 개발됐다. 이어폰에 달린 스피커를 심장 센서로 재활용하는 방식이다.
무선 블루투스 이어폰이 널리 보급되면서, 이어폰을 하나의 ‘웨어러블 디바이스’로 활용하는 사람들이 늘고 있다. 유산소 운동이나 웨이트 트레이닝을 하면서 귀로는 이어폰이 제공하는 운동 코칭을 듣는 식이다.
또 귀는 얇고 혈관 밀도가 높아 혈류나 심박 신호를 분석하기에 최적화된 신체 부위이기도 하다. 특히 애플은 자사 최신 이어폰 내부에 실시간으로 혈류 움직임을 분석하는 LED 센서를 탑재하기도 했는데, 이를 활용하면 센서가 초당 250회 이상의 속도로 적외선을 조사해 혈류와 심박수를 측정한다.
문제는 이같은 기능을 사용하려면 전용 센서를 탑재한 제품을 사야하기 때문에 제품 선택 폭이 크게 제한된다는 것이다. 이러한 맥락에서 미국 카네기 멜런대 연구팀은 모든 이어폰에 달려 있는 스피커를 이용해 심장박동을 분석하는 방식을 개발했다.
일반적으로 이어폰의 스피커는 내부의 전기신호가 만들어낸 소리를 외부로 ‘밀어내는’ 방식으로 작동한다. 연구팀은 이 구조를 정반대로 작동시켜 스피커가 외부의 진동을 감지해 전기신호로 바꾸도록 만들었다. 원래는 소리를 내는 스피커 부위가 소리를 포착하는 일종의 마이크 역할을 하도록 만든 셈. 이 상태에서 이어폰을 착용하면 이어폰이 귀 속에서 심장박동처럼 미세한 진동을 감지할 수 있는 센서가 된다.
연구팀은 18명의 참가자를 대상으로 이 방식의 정확도를 검증했다. 그 결과 이어폰을 사용하는 방식은 현재 의료 현장에서 심박수 측정을 위해 사용되는 흉부 센서 대비 95%의 정확성으로 심박수를 파악한 것으로 집계됐다.
연구팀은 “이미 대부분의 사람들이 운동 중에나 일상생활에서 이어폰을 착용하고 생활하고 있는데, 그들 모두에게 별도의 장비를 지급하지 않고도 심박수를 모니터링할 수 있는 방법이 생긴 셈”이라며 “이 기술이 궁극적으로 심장 질환이나 심방세동 등 다양한 질환을 감지하는 데 도움이 되기를 바란다”고 말했다.
이번 연구 결과는 13~17일 스페인 바르셀로나에서 열리는 컴퓨팅기계협회(ACM) 콘퍼런스에서 발표될 예정이다.
