눈을 깜빡이거나 이를 악무는 얼굴 움직임만으로 건강 상태를 확인할 수 있는 스마트 안경이 개발됐다. 배터리 없이 작동하는 이 안경은 얼굴에서 발생하는 미세한 전기를 이용해 맥박과 눈 깜빡임, 이갈이 등을 감지하며, 실험에서 얼굴 움직임을 평균 93.8%의 정확도로 구별했다.
배터리와 주행에서 확인할 내용은?
글래스텡(GlassTENG)은 안경 테를 배터리 없이도 사용할 수 있는 건강 추적기로 사용하는 기술을 도입했다.[사진=노스웨스턴 대학교] 눈을 깜빡일 때 생기는 전기로 건강을 확인한다 미국 노스웨스턴대학교 연구진은 별도의 배터리 없이 얼굴 움직임을 감지하는 스마트 안경 ‘글래스텡(GlassTENG)’을 개발했다.
이 안경은 눈을 깜빡이거나 웃고, 눈썹을 올리고, 턱을 움직일 때 발생하는 작은 에너지를 이용한다. 사람은 보통 1분에 14~20번 눈을 깜빡인다.
연구진은 이렇게 하루에도 수없이 반복되는 움직임에서 전기를 얻을 수 있다는 점에 주목했다. 핵심 기술은 마찰로 발생하는 정전기를 이용하는 초소형 장치다.
헤어스타일은 어떻게 연출했을까?
풍선을 머리카락에 문지르면 머리카락이 달라붙는 것과 비슷한 원리다.
서로 다른 물질이 닿았다가 떨어지는 과정에서 작은 전기가 발생하는데, 연구진은 이를 이용해 얼굴 움직임을 감지하는 얇고 유연한 센서를 만들었다.
안경에는 모두 세 개의 센서가 달려 있다. 코받침 부근의 센서는 맥박과 눈 깜빡임, 눈썹 움직임을 감지한다.
관자놀이 부근의 센서는 맥박과 턱의 움직임을 확인하며, 귀에 가까운 센서는 음식을 씹거나 이를 악무는 행동을 감지한다. 얼굴의 움직임마다 발생하는 전기 신호도 달랐다.
맥박에서는 50~100밀리볼트의 작은 신호가 나타났고, 눈 깜빡임과 눈썹 움직임에서는 200~500밀리볼트가 발생했다.
제품 기능에서 확인할 내용은?
턱을 강하게 움직일 때는 최대 1.5볼트의 신호가 측정됐다.
연구진은 이러한 차이를 이용하면 안경을 착용하는 것만으로도 이갈이나 피로와 관련된 행동, 심장 건강에 도움이 되는 정보를 확인할 수 있을 것으로 기대하고 있다.
노스웨스턴 대학교 연구원 니베디타 아로라(Nivedita Arora)가 글래스텡 관련 연구를 주도했다.
[사진=노스웨스턴 대학교] 얼굴 움직임 93.8% 구별…아직 해결할 문제도 남았다
연구진은 자원자 20명을 대상으로 안경의 성능을 시험했다. 인공지능이 얼굴 움직임에 따라 달라지는 전기 신호를 학습한 뒤 어떤 행동을 했는지 구별하도록 했다.
그 결과 전체 행동을 평균 93.8%의 정확도로 구별했다. 특히 이를 딱딱 부딪치는 행동은 99%, 이를 꽉 악무는 행동은 96%의 정확도로 알아냈다.
제품 기능의 배경은 무엇일까?
맥박 측정 성능도 별도로 확인했다. 연구진은 앉아서 쉬고 있는 참가자 10명의 맥박을 안경과 가슴에 착용하는 측정 장치로 동시에 확인했다.
두 장치의 측정값은 분당 평균 1.82회 차이가 났다. 다만 모든 행동을 정확히 구별한 것은 아니었다.
말하는 행동을 정확히 알아낸 비율은 55%에 그쳤고, 말하는 행동의 37%를 음식을 먹는 행동으로 잘못 판단했다.
두 행동 모두 턱과 관자놀이 근육이 비슷하게 움직이기 때문이다. 현재 이 안경은 수집한 정보를 블루투스로 스마트폰이나 태블릿에 전송한다.
따라서 센서 자체는 얼굴 움직임에서 얻은 에너지로 작동하지만, 데이터를 전송하는 시스템까지 완전히 배터리 없이 작동하는 단계는 아니다.
주행과 충전은 어떻게 설명됐을까?
연구진의 최종 목표는 안경 자체에서 건강 정보를 분석하고 즉시 알려주는 것이다.
예를 들어 사용자가 무의식적으로 이를 꽉 악물면 안경이 이를 감지하고 턱의 힘을 풀도록 알려주는 방식이다.
연구진은 평소 안경을 쓰는 사람이 별도의 건강 측정 기기를 착용하거나 충전할 필요 없이 일상생활 속에서 건강 상태를 확인하는 기술로 발전시킬 계획이다.
다만 실제 질병을 얼마나 정확하게 찾아낼 수 있는지는 추가 연구가 필요하다.
출처: New Atlas [관련 글 더보기] 삼성전자 ‘인텔리전트 아이웨어’ 공개, “촬영부터 메시지 확인까지 가능해” 영화 속 미래 기술로만 여겨졌던 장면이 현실이 되고 있다.
안경을 쓰는 것만으로 사진을 촬영하고, 메시지...
- 글래스텡(GlassTENG)은 안경 테를 배터리 없이도 사용할 수 있는 건강 추적기로 사용하는 기술을 도입했다.[사진=노스웨스턴 대학교] 눈을 깜빡일 때 생기는 전기로 건강을 확인한다 미국 노스웨스턴대학교 연구진은 별도의 배터리 없이 얼굴 움직임을 감지하는 스마트 안경 ‘글래스텡(GlassTENG)’을 개발했다.
- 풍선을 머리카락에 문지르면 머리카락이 달라붙는 것과 비슷한 원리다.
- 턱을 강하게 움직일 때는 최대 1.5볼트의 신호가 측정됐다.
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