운동 중 혈압 변화 실시간 측정 웨어러블 광혈압계 등장

국내 연구진이 운동 중에도 정확하게 혈압을 측정할 수 있는 차세대 웨어러블 혈압 모니터링 기술을 개발했다.

한국과학기술원(KAIST, 카이스트)은 바이오및뇌공학과 정기훈 교수 연구팀이 초분광 광용적맥파(PPG) 기술을 활용한 웨어러블 혈압 센서를 개발했다고 8일 밝혔다. 초분광 PPG는 수십 개로 세분화된 빛의 파장을 사용해 혈관 내 혈류 변화를 광학적으로 측정하는 방법이다.

연구팀에 따르면, 기존 스마트워치는 세 가지 파장을 사용하는 PPG 센서가 탑재됐는데, 이 경우 고혈압 상태나 운동 중에는 정확도가 낮고 연속적인 측정이 어렵다는 단점이 있었다.

반면 연구팀은 초박형 마이크로분광기를 포함한 초분광 PPG 모듈을 적용해 다양한 파장의 PPG 신호를 동시에 측정할 수 있도록 했다. 이 신호들 간의 시간차를 연속적이고 정밀하게 계산하면 혈압을 안정적으로 추정할 수 있다는 설명이다.

이 기술이 적용된 웨어러블 초분당 PPG 센서는 혈압뿐 아니라 심박수, 호흡률 등도 동시에 측정한다. 이를 통해 운동 전후 생리적 변화를 정밀하게 파악할 수 있다. 실제 실험에서는 기존 방식 정확도인 0.75보다 높은 0.95의 연관성 지표를 기록해 운동 중 고혈압 감지의 정확성과 신뢰성을 증명했다. 연관성 지표는 최소 -1에서 최대 1까지 범위를 가지며, 1에 가까울수록 예측이 실제 값과 일치함을 의미한다.

정 교수는 “웨어러블 초분광 PPG 센서가 운동 중의 혈압 측정과 회복기 혈압 추적에서 중요한 역할을 할 수 있음을 증명했다”며 “초분광 PPG 기술은 향후 개인 맞춤형 디지털 헬스케어 분야에 크게 기여할 것”이라고 했다.

연구 결과를 담은 논문 ‘Wearable Hyperspectral Photoplethysmography allows Continuous Monitoring of Exercise-induced Hypertension’는 국제 학술지 ‘Advanced Science’에 지난 4월 25일 게재됐다.