구글, 얼굴만 인식해 스마트폰으로 심박수 측정하고 싶어
Kaitlyn Cimino / Android Authority
요약
- 구글은 스마트폰 전면 카메라와 온디바이스 AI만을 이용해 심박수와 안정시 심박수를 추정하는 스마트폰 기반 시스템을 개발했습니다.
- 이 기술은 웨어러블 수준의 정확도를 제공한다고 보고되었으며, 테스트에서 안정시 심박수 추정값이 Fitbit Charge 6와 1분당 5박 차이 이내였습니다.
- 아직 연구 단계이지만, 이 시스템은 스마트워치나 피트니스 밴드 없이도 수십억 명의 스마트폰 사용자에게 심장 건강 추적을 가능하게 할 수 있습니다.
구글은 다음 심박수 모니터가 이미 당신의 주머니에 있을 수 있다고 생각합니다. 최근 발표된 새로운 연구에서, 회사는 스마트폰 전면 카메라만을 사용해 사람의 심박수와 안정시 심박수를 추정할 수 있는 시스템을 상세히 소개했습니다. 이 기술은 결국 스마트워치나 피트니스 밴드가 없는 사람들에게도 웨어러블 수준의 건강 추적을 제공할 수 있을 것으로 기대됩니다.
수년간 심박수 추적은 주로 손목에 착용하는 기기의 역할이었습니다. Fitbit 트래커 및 스마트워치와 같은 제품은 하루 종일 심혈관 건강을 쉽게 모니터링할 수 있게 해 주었습니다. 하지만 모든 사람이 이러한 기기를 가지고 있지는 않으며, 앞으로도 구매하지 않을 사람도 많습니다. 반면 스마트폰은 거의 모든 사람에게 보편화되어 있습니다. 바로 이 점이 구글이 노리는 기회입니다.
Passive Heart Rate Monitoring(이하 PHRM)이라는 시스템은 전면 카메라(셀카 카메라)를 이용해 혈액이 흐를 때 피부에 나타나는 미세한 변화를 분석합니다. 이러한 미세 진동은 인간의 눈으로는 볼 수 없지만, 최신 카메라와 머신러닝 모델은 감지할 수 있습니다. 구글의 구현 방식은 사용자가 얼굴 인증으로 잠금을 해제하면 8초짜리 영상을 촬영하고, 온디바이스 AI 모델이 해당 영상을 분석해 심박수를 추정합니다.
휴대폰 기반 심박수 추적은 완전히 새로운 개념은 아닙니다. 일부 기기는 후면 카메라와 플래시를 사용했으며, 또 다른 기기는 광학 지문 센서를 활용해 심박수를 추정했습니다. 그러나 구글의 접근 방식은 차별화됩니다. 사용자가 직접 측정을 시작할 필요 없이, 일상적인 스마트폰 사용 중에도 전면 카메라를 통해 심박수를 추정하고, 시간이 지남에 따라 안정시 심박수 데이터를 축적할 수 있습니다.
구글, 웨어러블 수준의 성능을 보인다고 주장
Kaitlyn Cimino / Android Authority
구글 연구의 가장 인상적인 부분은 실제 환경에서도 신뢰할 수 있다고 주장한다는 점입니다. 시스템을 학습·검증하기 위해 구글은 약 700명의 참가자에게서 수집한 350,000개 이상의 영상 클립을 사용했습니다. 기존 연구와 달리, 구글은 다양한 피부톤을 고의적으로 포함시켰는데, 이는 어두운 피부가 카메라 기반 혈류 측정을 어렵게 만들 수 있기 때문입니다.
결과는 고무적입니다. 구글에 따르면, 시스템은 모든 피부톤 그룹에서 업계 표준에 부합하는 심박수 정확도를 달성했으며, 안정시 심박수 추정값은 Fitbit Charge 6의 측정값과 1분당 5박 이내 차이였습니다.
또한 구글은 참가자들이 일주일 이상 자신의 스마트폰을 사용하면서 동시에 ECG 장비와 Fitbit 트래커를 착용하도록 하는 특이한 실험을 진행했습니다. 이 실험에서 스마트폰 시스템은 통제된 실험실 환경이 아닌 실제 상황에서도 좋은 성능을 유지한 것으로 보고되었습니다.
극복해야 할 과제가 아직 남아 있다
Joe Maring / Android Authority
고무적인 결과에도 불구하고, 구글은 기술이 완벽하다고 주장하지 않습니다. 시스템은 어두운 피부톤을 가진 사람들의 측정을 일관되게 잡아내는 데 어려움을 겪었지만, 실제로 얻은 측정값은 정확했습니다. 연구진은 말하기, 머리 움직임 등 일상적인 행동이 오류를 유발할 수 있음을 발견했습니다.
프라이버시 역시 명백한 과제입니다. 이번 연구는 명시적 동의와 암호화된 데이터 수집을 전제로 진행됐지만, 향후 소비자용 구현에서는 강력한 보호 장치가 필요합니다. 구글은 온디바이스 처리와 얼굴 인증이 이러한 우려를 완화할 수 있다고 제시합니다.
현재 PHRM은 아직 연구 프로젝트 단계에 머물러 있습니다. 그럼에도 불구하고 의미는 큽니다. 스마트폰만으로도 별도의 하드웨어 없이 심혈관 지표를 신뢰성 있게 추적할 수 있다면, 오늘날 스마트워치 중심의 접근 방식보다 훨씬 더 많은 사람에게 심장 건강 모니터링이 제공될 수 있습니다.
전 세계 수십억 명이 매일 스마트폰을 휴대하고 있다는 점을 고려하면, 구글의 최신 실험은 우리가 일상적으로 사용하는 기기가 어떻게 건강 모니터링 도구로 진화할 수 있는지를 가장 명확히 보여주는 사례 중 하나가 될 것입니다.
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