컴퓨팅
웨어러블로 창의성을 발휘하기 – Thermal Earring 소개
Securities.io를 Google의 선호 소스에 추가
안경, 반지, 벨트, 모자에 이어 또 다른 액세서리가 웨어러블 세계에 진입했습니다: 사람의 체온을 모니터링할 수 있는 스마트 귀걸이.
워싱턴 대학교 (UW)에서 최근 소개한 첫 번째 스마트 귀걸이인 Thermal Earring을 발표했습니다. 이 장치는 귀걸이의 고유한 위치를 활용합니다: 시계 및 기타 웨어러블과 달리 몸과 밀접하게 연결된 머리와 가깝기 때문입니다.
무선 웨어러블은 귓볼의 온도를 지속적으로 모니터링합니다. 크기와 무게는 작은 클립 하나와 거의 동일합니다. 하드웨어 프로토타입은 길이 31mm, 폭 11.3mm이며 무게는 335mg입니다.
작고 가벼워 실제 보석에 통합할 수 있다는 것은 장치를 보석이나 레진으로 만든 패션 디자인으로 개인화해도 정확도에 영향을 주지 않음을 의미합니다.
연구팀은 인간 체온 변화와 환경 변화를 구분할 수 있는 듀얼 센서 설계를 개발했습니다. 자기 클립이 한 센서를 사람의 귀에 부착하고, 다른 센서는 약 2.5cm 아래에 매달려 실내 온도를 측정합니다.
휴식 중 측정된 귓볼 온도는 ±0.32°C 이내에서 안정적인 것으로 나타났습니다. 또한, 제품은 14.4µW만 소비하여 배터리 수명이 28일에 해당합니다.
ACM 인터랙티브, 모바일, 웨어러블 및 유비쿼터스 기술 논문집에 발표된 바와 같이, Thermal Earring의 성능은 휴식 중 피부 온도 감지에서 스마트워치를 능가했습니다. 또한, 6명의 사용자를 대상으로 한 연구에서, 이 웨어러블은 식사, 운동, 스트레스 및 배란 징후를 모니터링하는 데 가능성을 보였습니다.
웨어러블에 대해 이야기하면서, 연구를 공동으로 이끌고 UW의 Paul G. Allen School of Computer Science & Engineering (CSE) 박사 과정 학생인 Qiuyue Xue는 인터뷰에서 많은 사람들이 스마트워치를 “패션에 맞지 않거나 부피가 크고 불편하다”고 생각한다며, 귓볼에서 독특한 것을 탐구하기 시작했다고 언급했습니다.
“우리는 손이나 손목이 아닌 귓볼에서 피부 온도를 감지하는 것이 훨씬 더 정확하다는 것을 발견했습니다.”
– Qiuyue Xue
그는 또한 이 발견을 통해 센서의 일부를 매달아 피부 온도와 별도로 주변 실내 온도를 측정할 수 있는 옵션을 얻었다고 덧붙였습니다.
하지만 귀걸이처럼 작으면서도 며칠에 한 번만 충전할 수 있을 정도로 견고한 웨어러블을 만드는 것은 “공학적 도전”이었습니다. 전력을 오래 지속하려면 더 큰 배터리가 필요하고, 이는 더 큰 크기를 의미합니다. 또한, 장치를 무선으로 만들면 더 많은 에너지가 필요합니다.
그래서, “균형을 맞추기가 까다롭다”고 현재 캘리포니아 대학교 샌디에고에 재직 중이며 연구 당시 UW 전기·컴퓨터공학과 석사 학생이었던 공동 저자 Liu Yujia는 말했습니다.
워싱턴 연구 재단의 지원을 받아 연구팀은 귀걸이의 전력 소비를 가능한 한 효율적으로 만들면서 동시에 배터리, 블루투스 칩, 안테나, 두 개의 온도 센서를 위한 공간을 확보했습니다.
제품은 다른 기기와 연결하기보다 페어링을 위한 전송을 블루투스로 방송하도록 설계했으며, 이는 전력 소모를 줄이기 위함입니다. 또한 Thermal Earring은 온도를 읽고 전송한 후 전력을 절약하기 위해 깊은 절전 모드에 들어갑니다.
연속적인 귓볼 온도에 대한 연구가 부족함에 따라, 연구자들은 향후 연구를 위한 잠재적 적용 가능성을 탐색했습니다. 여기에는 지속적인 발열 모니터링 가능성이 포함됩니다. 결국 체온은 발열을 나타내는 중요한 활력 징후이기 때문입니다.
발열이 있는 5명의 환자에서, 이 장치는 평균 귓볼 온도가 10.62°F(5.92°C) 상승했으며, 이는 20명의 건강한 환자들의 온도와 비교한 결과입니다.
“장기 모니터링은 발열을 포착하는 민감도를 높이는 방법이며, 발열은 하루 동안 상승하고 하강할 수 있기 때문입니다.”
– Dr. Mastafa Springston, UW 의과대학 응급의학과 공동 연구자
흥미롭게도, 정상적인 상황, 즉 발열이 없을 때는 우리 몸의 핵심 체온이 비교적 일정하게 유지됩니다. 그러나 귓볼 온도는 더 많이 변동하여 장치의 여러 새로운 활용 가능성을 제시합니다.
팀은 몇 차례 테스트를 진행했으며, Thermal Earring이 스트레스, 운동, 식사와 관련된 온도 변화를 포착한다는 것을 발견했습니다. 연구는 또한 시험이나 공개 연설과 같은 급성 스트레스 요인도 귓볼 온도에 측정 가능한 변화를 일으킨다는 것을 밝혔습니다.
또한, 휴식 중인 6명의 사용자에게 테스트한 결과, 이 귀걸이는 평균 0.58°F(0.32°C)의 변동을 보였으며, 이는 스마트워치의 0.72°C 변동과 비교됩니다. 이는 배란 및 생리 주기 추적에 필요한 0.28°C에서 0.56°C 범위에 해당합니다.
Apple (AAPL ) Watch와 Fitbit과 같은 브랜드의 인기 웨어러블에도 온도 센서가 있지만, Xue는 이들이 하루 평균 온도만 제공한다고 말했습니다. 게다가 이 장치들은 손목과 손에서 온도를 측정하는데, 이는 “배란을 추적하기엔 너무 잡음이 많다”고 덧붙였습니다.
따라서 팀은 특히 여성들이 매력적으로 느낄 수 있는 응용 분야를 중심으로 장치의 새로운 활용 방안을 탐구하고 있다고 그녀는 덧붙였습니다.
하지만 이러한 발견은 초기 단계이며, 각 사용 사례에 대한 모델을 훈련시키기 위해 더 많은 데이터가 필요합니다. 현재 연구는 다양한 잠재적 활용에 초점을 맞추고 있습니다. 장치는 대중이 사용하기 전에 추가 테스트가 필요하며, 아직 상업적으로 출시되지 않았습니다.
Thermal Earring의 향후 버전에서는 심박수와 활동 모니터링을 통합하는 데 관심을 가지고 있습니다.
“궁극적으로 건강 모니터링을 위한 주얼리 세트를 개발하고 싶습니다.”
– Xue
귀걸이는 온도와 심박수와 같은 활동 및 건강 지표를 감지하는 데 사용되는 반면, 목걸이는 보다 효과적인 심장 건강 데이터를 제공하는 심전도 모니터 역할을 할 수 있다고 그녀는 덧붙였습니다.
하지만 이것이 전부는 아닙니다. Xue는 귀걸이의 흔들림으로부터 발생하는 태양광 또는 동력 에너지로 장치를 구동하는 방안도 탐구하고 싶어합니다.
일상 생활에서 스마트 웨어러블의 부상
UW 연구자들의 연구는 초기 탐색과 귀걸이 기반 웨어러블을 통해 향후 자동 활동 감지를 위한 기반을 제공하는 것을 목표로 합니다. 이러한 웨어러블은 새로울 수 있지만, 스마트 액세서리는 점점 더 일반화되고 있습니다.
웨어러블은 몸에 착용하도록 설계된 전자 기기로, 실시간 건강, 웰빙, 피트니스 추적, 훈련 및 교육 등 다양한 목적에 사용할 수 있습니다.
가장 초기의 인기 웨어러블 중 하나는 2009년에 출시된 FitBit였습니다. 당시에는 걸음 수, 이동 거리, 소모된 칼로리만을 추적할 수 있었습니다. 그 이후로 우리는 크게 발전했습니다. 이제 이러한 웨어러블은 훨씬 더 많은 기능을 제공하며, 우리 삶의 필수적인 부분이 될 큰 잠재력을 보여줍니다.
기술 발전으로 이들 기기의 비용이 낮아지고 광범위한 채택이 이루어졌습니다. 그 결과, 전 세계 웨어러블 기기 시장 규모는 향후 4년 내에 3800억 달러를 넘어설 것으로 예상됩니다, Facts and Factors에 따르면.
2024년 연례 소비자 가전 전시회(CES)에서 스타트업과 대형 기술 기업들이 최신 혁신을 선보이며 더욱 주목받았습니다. 그 중 하나인 Evolve MVMT는 보행 바이오메트릭을 추적하고 ‘가벼운 보행’ 방식을 사용해 발 뒤꿈치 충격을 줄이며, 이는 관절 부상의 일반적인 원인입니다.
스마트 안경 분야에서는 행사에서 새롭게 선보인 ASUS AirVision M1이 멀티 모니터 경험을 제공했습니다. 한편, Solos의 AirGo3 스마트 안경은 지난해 말에 출시되었으며, 장치에 내장된 마이크와 스피커를 통해 실시간으로 언어를 번역하는 ChatGPT 기반 Live Translate 기능을 탑재하고 있습니다.
또한 TCL의 AR 스마트 안경인 RayNeo X2는 스마트 어시스턴트, 실시간 번역, 3D 인터랙티브 지도 내비게이션을 제공하며, 사진·동영상 촬영, 음악 재생, 연결된 스마트폰의 알림 지원 기능도 갖추고 있습니다.
지난 해, Meta(이전 Facebook)도 새로운 Ray-Ban. 이 스마트 안경은 최대 볼륨이 높은 맞춤형 스피커, 확장된 베이스, 향상된 방향성 오디오를 갖추고 있으며, 사진·동영상 품질을 개선하는 초광각 12MP 카메라를 탑재했습니다. Ray-Ban Meta 스마트 안경은 Qualcomm (QCOM ) Snapdragon AR1 Gen1 플랫폼으로 구동되어 고품질 사진·동영상 처리를 제공합니다. 스마트 터치를 갖춘 기타 액세서리로는 반지, 벨트, 헤드밴드, 신발 및 의류가 있습니다.
Movano Health의 Evie Ring은 심박수, 수면 품질, 피부 온도, 혈중 산소 수준 및 월경 증상을 추적하여 건강 인사이트를 제공합니다. 한편, Zepp Health (ZEPP ) 의 Amazfit Helio Ring은 신체 활동과 정신적 웰빙을 측정하는 종합 웰니스 도구로 등장했습니다. 이 스마트 링은 고급 모니터링, 분석 및 가이드를 제공하도록 설계되었으며, 상세한 수면 추적 및 회복 통계를 제공합니다.
웨어러블을 개발하는 기업들은 실제로 정신 건강에 대한 관심을 높이고 있습니다. 예를 들어, Apollo Neuro는 부드러운 진동을 이용해 신경계를 자극함으로써 스트레스 관리에 도움을 줍니다.
또한, 이는 심박수 변동성(HRV)과 스트레스 관리를 최적화하여 전반적인 웰빙을 향상시킵니다. 이어서 스트레스 추적 및 마인드풀니스를 중점으로 하는 스마트워치 NOWATCH가 있으며, 이 기기는 생리 데이터를 추적하고 신경계 균형을 맞추는 방법을 제공하는 앱을 동반합니다.
헤드밴드의 경우, 이러한 장치는 뇌 활동, 심박수, 호흡 및 신체 움직임을 측정하여 수면을 지원하고, 헬멧은 작업장 안전을 향상시키도록 설계되었습니다. 이들은 다양한 센서와 햅틱 피드백을 포함해 다양한 신체 움직임을 감지합니다.
스마트 의류의 경우, 센서는 신체의 다양한 부위에 통합됩니다. 예를 들어, ARTEMIS 보디수트는 내장된 열 패널과 경피 전기 신경 자극(Transcutaneous Electrical Nerve Stimulation) 젤 패드를 갖추어 열과 미세 진동을 이용해 월경통 완화에 도움을 줍니다.
AI Pin도 있습니다. Humane의 작고 정사각형 형태의 첨단 장치는 가슴에 부착되어 사진 촬영, 음성 대화, 제스처 인식 또는 가상 비서를 호출할 수 있습니다. 셔츠나 블라우스에 부착하도록 설계된 이 장치인 Ai Pin은 스마트폰 의존도를 없애는 것을 목표로 합니다.
회사의 CEO인 Bethany Bongiorno는 이를 전 세계 최초의 컨텍스트 컴퓨터라 부르며, 언제 어디서나 AI를 함께 가져갈 수 있는 기회를 제공한다고 말했습니다. 이는 스마트 안경 및 AR 헤드셋보다 덜 침해적인 것이 목표입니다. Humane은 Microsoft (MSFT ), OpenAI CEO Sam Altman, Salesforce (CRM ) CEO Marc Benioff, 그리고 LG, Volvo, Qualcomm의 벤처 부문 등으로부터 지원을 받고 있습니다.
한편, 스마트 벨트는 시각 장애인을 돕고 작업장 직원의 안전을 강화하도록 설계되어, 건강 및 안전을 위한 웨어러블 기술의 중요한 진전을 나타냅니다. 스마트 신발 분야로 전환하여, Baliston은 CES 2024에서 혁신적인 재활용 스마트 신발을 공개했습니다. 이 신발은 내장된 센서와 보행 분석 기술을 갖추어 사용자의 자세를 개선하고 혈액 순환을 촉진하며, 허리 통증을 감소시키고 착용자의 피로를 줄이는 것을 목표로 합니다.
또한 Milbotix와 같은 기업들은 치매 및 자폐 스펙트럼 장애를 가진 소비자를 대상으로 하고 있습니다. 그들의 SmartSocks는 심박수, 땀 수준 및 움직임을 추적하여 착용자의 고통이 증가하는 것을 감지하고 보다 신속한 개입을 제공하도록 설계되었습니다.
스마트 웨어러블은 GPT-4와 같은 대형 언어 모델이 인기를 얻음에 따라 생성 AI를 활용하고 있습니다. Microsoft는 카메라, 마이크, 스피커, 네트워크 인터페이스, 프로세서 및 저장 장치를 갖춘 AI 기반 스마트 백팩에 대한 특허를 출원했습니다.
생성 AI를 활용하는 다른 제품으로는 Apple Series 9 Watch, 실제 세계에서 말하고 듣는 내용을 암호화하여 휴대폰에 저장하는 Rewind Pendant, 그리고 벨트나 손목에 착용하는 작은 장치인 Tab이 있습니다. Tab은 내장 AI 어시스턴트, 카메라, 마이크, 스피커 및 GPS를 갖추고 있습니다.
이는 웨어러블의 미래가 밝고 거대한 잠재력을 가지고 있음을 명확히 보여줍니다. 기술이 발전함에 따라 더욱 창의적이고 정교한 장치들이 등장해 웨어러블을 더욱 흥미롭고 영향력 있게 만들 것입니다.
혁신적인 웨어러블을 개발하는 기업들
스마트 웨어러블 분야에서 많은 기업이 혁신적인 제품을 개발하고 있으므로, 이 분야의 주요 기업들을 살펴보겠습니다:
#1. Apple
이 회사의 제품군에는 iPhone, iPad, Mac, 웨어러블, 홈 및 액세서리가 포함됩니다. 웨어러블 분야에서는 Apple Watch를 제공하며, 이는 심박수 모니터링, ECG, 낙상 감지 등 다양한 건강 추적 기능을 포함하도록 진화했습니다.
Apple Watch를 사용하면 심혈관 피트니스, 고·저 심박수 알림, ECG 측정, 불규칙 리듬 알림과 같은 기능을 활용할 수 있으며, 또한 AFib 에피소드를 추적하여 생활 습관 요인이 어떻게 영향을 미치는지 확인할 수 있습니다.
AAPL 가격 차트
이 기술 대기업은 시가총액 2.89조 달러를 보유하고 있으며, Apple 주가는 현재 185.84달러이며 연초 대비 2.79% 하락했습니다. 회사는 최근 12개월 매출이 3857억 달러이며, EPS(연간) 6.43, P/E(연간) 29.12를 기록했습니다. Apple은 또한 0.51%의 배당 수익률을 지급합니다.
#2. FitBit
현재 Google의 일부인 Fitbit은 활동, 심박수, 수면 등을 모니터링하는 피트니스 트래커와 스마트워치로 알려져 있습니다. 최신 기기들은 건강 추적 센서를 제공하여 상세한 수면 추적, 심박수 추적, SpO2 모니터링, AFib 모니터링, EDA 센서, ECG 센서 및 가속도계를 포함합니다. 이 회사는 AI를 활용해 운동 목표와 같은 보다 깊은 건강 인사이트를 제공하고자 합니다.
GOOGL 가격 차트
Google은 시가총액 1.83조 달러를 보유하고 있으며, 주가는 현재 146.39달러이며 연초 대비 5.61% 상승했습니다. 회사는 최근 12개월 매출이 3073.9억 달러이며, EPS(연간) 5.80, P/E(연간) 25.44를 기록했습니다.
결론
스마트 액세서리는 단순히 새로운 생활 방식입니다. 그러나 도전 과제가 없지는 않습니다. 데이터 보호와 프라이버시는 웨어러블의 가장 큰 우려 사항 중 하나이며, 정확하고 신뢰할 수 있는 데이터 수집을 보장해야 합니다. 또한 다양한 기기 간 상호 운용성이 제한되어 있어 의료 시스템에 통합하기가 어렵습니다.
하지만 이러한 도전에도 불구하고 기술은 지속적으로 진화하고 있어 웨어러블도 함께 발전할 것입니다. 웨어러블이 더욱 혁신적이고 창의적일수록 채택이 증가하여 우리의 삶의 질이 향상될 것입니다.
