사용자의 자세와 근육의 움직임 등을 인공지능을 통해 파악해 족저근막염부터 파킨슨병 등에 대한 위험을 알리는 깔창형 웨어러블 기기가 나와 주목된다.

압력 센서를 이용해 사용자의 자세와 동작을 인식하며 평소와 다른 움직임이 있을 경우 경고를 전하는 방식으로 태양열로 구동된다는 점에서 연속성도 갖췄다.

현지시각으로 18일 사이언스 어드밴스(Science Advances)에는 스마트 웨어러블 깔창의 효용성에 대한 연구 결과가 공개됐다(10.1126/sciadv.adu1598).

현재 의료산업계에서는 지속적인 보행 모니터링을 통해 척추 질환 및 족부 질환 등을 미리 알아내고 조기 진단과 치료에 활용하기 위한 노력이 이뤄지고 있다.

하지만 비선형 반응과 낮은 안전성, 특히 전력 문제로 인한 연속성 등이 난제로 부각되며 상용화에 한계가 있었던 것이 사실.

오아이오 주립대 징화 리(Jinghua Li) 교수가 이끄는 연구진이 통합형 자가 구동 웨어러블 스마트 깔창을 개발한 것도 이러한 이유 때문이다.

이를 위해 연구진은 22개의 작은 압력센서를 깔창에 부착하고 신발 윗부분에 작은 태양광 패널을 달아 온전히 스스로 구동하는 웨어러블 깔창을 개발했다.

또한 블루투스를 통해 이러한 보행 데이터가 스마트폰으로 전송되며 위험 감지 시 이를 경고하는 기능도 탑재했다.

주목할만한 점은 인공지능과 결합된 특화된 기능이다.

머신러닝 방식의 인공지능이 들어간 이 깔창은 앉기부터 서기 같은 정적인 동작부터 달리기 쪼그리고 앉기 등 동적인 동작까지 8가지의 동작 상태를 인식할 수 있다.

또한 발가락부터 발꿈치까지 고르게 센서를 배치해 걷기와 달리기 같은 활동에서 발의 특정 부위에 가해지는 압력을 지속적으로 학습하도록 구성했다.

이를 통해 이 깔창은 보행 특성과 압력을 분석해 사용자의 척추 질환과 족저근막염 등 족부 질환은 물론 파킨슨병 등 신경계 질환과 관련된 조기 이상을 감지할 수 있도록 설계됐다.

나아가 연구진은 이 깔창을 통해 얻어진 데이터를 기반으로 스마트폰 어플리케이션을 이용한 다양한 대안 치료를 제공하는 것을 목표로 하고 있다.

실시간으로 자세 교정을 해주거나 재활 치료를 모니터링하는 등의 개인 맞춤형 건강관리가 가능하다는 것이 이들의 설명이다.

징화 리 교수는 "현재 이 웨어러블 깔창은 18만번의 압축 과정을 거친 뒤에도 성능 저하가 나타나지 않았으며 연구 기간 동안 전원 문제도 일어나지 않았다"며 "어플리케이션 개발과 인공지능 학습이 완료되면 상용화 단계에 들어갈 것"이라고 밝혔다.