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착용 및 모바일기기에서 압전 방식에 의한 심장박동 센싱

전문가 제언: ○ 심장박동과 맥박을 측정하는 최근의 기술은 일반적인 ECG 방식 이외에 LED, 영상처리, 가속도센서, 전파, 광섬유를 응용하는 방법 등으로 대분류할 수 있다. 가속도를 활용한 기존센서의 경우 미세 움직임 감지에 대한 정확성 개선이 요구되고 있으며, 일반적인 가속도센서 대비 수십 배의 정밀도를 갖는 센서들의 연구개발이 가속화되고 있다. 착용기기에서의 압전 방식 센서의 적용도 그 대상이다.

○ Piezoelectric 방식을 활용한 심장 박동수 측정기술 관련 세계특허는 2014년 현재 상대적으로 매우 적은 편이다. 2013년까지 ECG의 경우 총 출원 24건이며, 그 외 Heart Rate 8건, Blood Pulse 5건, Heart Beat 2건 등이다. 본 기술과 같은 웨어러블 기기 및 모바일기기 대상은 4건으로 주요 출원자는 미국이다. 한국의 경우 단순히 ‘심장박동측정 손목시계’로 검색결과 총 174건 중 공개건수는 44건에 불과하며 이중 손목 착용기기 형태는 7건이다. 분석 및 연구가 필요하다.

○ 본 기술의 청구 항은, 피부표면의 움직임 감지 강화구조로 다수 평면으로 회전 가능한 교합기와 회전 움직임 감지센서의 포함, 2개 센서 돌출부는 반대편 다른 힘줄 옆 인접 피부표면에 가깝게 배치, 힘이 조직을 통해 뼈 근방 폐쇄혈관에 가해지도록 인접 피부표면에 배치, 혈관의 맥박에서 복수 평면의 회전 움직임으로 바꾸도록 구조 구성, 교합기의 운동관련 데이터로부터 피부표면의 운동방향, 혈관 맥박의 힘의 크기, 두 맥박 사이의 시간 간격, 심박수, 혈압 등을 도출하도록 프로세서 구성, 돌출부 센서는 손목밴드에 통합 구성, 밴드는 형상기억소재로 구성 등이므로 이에 대한 회피 및 우회 전략이 필요하다.

○ 웨어러블 기기의 심장박동 센서기술 중 돌출부센서의 압전소자 구조는 센싱의 정확도를 향상시키는 것이 목적이나 진동판 구조에 따라 민감도가 다르므로 민감도 구조 구성에 따라 회피설계가 가능하다고 판단된다. 구조 및 디자인의 신규개발 및 출원 이외에도 임계 민감도 근처에서의 감지 및 처리의 정확도를 향상시키는 복합 센싱 기술과 배터리기술, BLE통신처리 및 인체통신, 인증 알고리즘을 결합한 정보 자동이전 및 처리방법의 개발과 신규 출원이 요구된다.

저자: ALIPHCOM
자료유형: 특허정보