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신기술 발전에 따른 산업 지형의 변화 전망과 대응전략 제4권 사물인터넷

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PCY_201610210219545071
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PCY_201610210219545071_2
발행기관
과학기술정책연구원
발행연도
2016
KDC
560
답변 불가 (is_impossible)
False
문맥 (context)
IoT 헬스케어 제품이 이미 질병을 가지고 있는 환자들의 질병 치료와 관리 목적으로 많이 사용되고 있지만, 다른 한편으로는 질병을 가지고 있지 않는 환자가 아닌 일반 소비자를 대상으로한 제품들도 많이 출시되어 있는 상태다. 시장의 규모 측면에서 보자면 환자들의 질병 치료와 관리를 위한 제품들보다 더 큰 잠재 시장을 가지고 있다고 볼 수 있다. 일반 소비자들을 대상으로 하는 IoT 헬스케어 제품들은 질병의 예방과 건강관리 등을 주목적으로 하고 있다. 기대 수명이 늘어나면서, 사람들의 건강에 대한 관심이 높아지면서 빠르게 성장할 것으로 기대되는 분야이기도 하다. 이러한 분야에 출시되는 대표적 제품으로는 Fitbit이 출시한 Fitbit Flex, Fitbit Force라는 제품이 있고, 삼성전자가 출시한 Simband, Apple이 출시한 Apple Watch, Misfit 웨어러블 업체의 Misfit Shine 등이 있다. IoT 헬스케어 제품 및 서비스에 있어서의 센싱은 다른 기술 즉, 통신이나 데이터 처리 보다 그 중요성이 더 크다고 말할 수 있다. 왜냐하면, 사용자의 몸에서 일어나는 일들, 혹은 변화를 정확히 감지(센싱)하여, 그 정보를 디지털 방식으로 저장해야 제품을 사용하는 사용자가 자신의 몸의 변화를 정확히 체크할 수 있게 되고, 제품이 제공하는 의료 서비스도 사용자 몸의 변화를 정확히 감지하여야 제대로 제공될 수 있기 때문이다. 센싱을 위해서는 센서(Sensor)라는 기기를 사용하는데, 사람의 오감인 촉각, 시각, 청각, 미각, 후각과 비슷한 역할을 수행한다. 감지대상에 따라 힘, 온도 등을 감지하는 물리센서, 가스, 이온 등을 감지하는 화학센서, 사람의 몸의 변화를 감지하는 바이오센서로 구분될 수 있다. 사물인터넷 기술의 발달로 의료 뿐만 아니라 환경, 물류, 제조, 자동차, 항공 등 다양한 분야에서 센싱 기술이 적용되고 있다. 본 절에서는 헬스케어 분야에서 사용되는 센싱기술만 살펴보도록 한다. IoT 헬스케어 제품과 서비스에 주로 사용되는 센서의 종류는 바이오센서이다. 바이오센서는 바이오리셉터와 신호변환기로 구성되는데, 바이오리셉터는 몸의 상태 및 변화를 감지하는 기능을 하고, 신호변환기는 바이오리셉터를 통해서 얻어진 정보를 디지털 정보로 변환하는 역할을 한다. 바이오리셉터의 종류로는 효소, 항체, DNA, 압타머, 세포 바이오리셉터 등이 있다. IoT 헬스케어 제품이 발달하고 그 종류도 다양해지면서 환자들의 진단 뿐만 아니라, 건강한 사람들도 예방 차원에서 바이오센서가 달린 제품을 사용하기도 한다. 현재 바이오센서는 당뇨병, 고혈압, 만성심장질환 등 만성질환을 관리하는 목적과 운동량 측정, 칼로리 소모량 측정 등 평소 건강 관리 목적으로 주로 사용되고 있으나, 앞으로는 그 활용 분야가 확대될 것으로 전망된다. 많은 IoT 헬스케어 제품들이 사람이 몸에 착용할 수 있는 웨어러블 (wearable) 형태로 출시되면서, 웨어러블 기기에서 사용될 수 있는 센싱 기술들이 발달하고 있다. 사용자가 웨어러블 기기를 불편 없이 착용하고 생활할 수 있게 하는 것 중요함에 따라 웨어러블 센서의 소형화가 중요한 이슈로 여겨진다. 웨어러블 기기에서 사용되는 센서의 종류도 그 목적에 따라 다양한데, 예를 들면, Fitbit의 Force Tracker 라는 제품에서는 사용자의 움직임 측정을 위한 가속도 센서가 사용되고, Bodymedia라는 회사의 Body monitoring sensor라는 제품에서는 사람의 체온 측정을 위해 온도 센서가 사용되기도 한다. 그 외에도 심장 박동 측정을 위한 심장박동 센서, 혈당 측정을 위한 혈당 센서 등도 웨어러블 IoT 헬스케어 제품에서 많이 사용되는 센서들이다. 앞에서 소개된 센싱 기술을 통해서 감지되고, 저장된 사용자의 정보를 다른 기기로 전송하는데 통신 기술이 사용된다. 센싱 기술을 통해 얻어진 원본 사용자 데이터를 사용자에게 유용한 정보로 변환하기 위해서는 추가적인 의학정보와 알고리즘을 통한 분석이 필요한데, 이러한 추가적인 분석을 위해서는 수집된 원본 데이터는 다른 기기로 전송되어야 한다. 뿐만 아니라, 수집된 데이터나 가공된 정보는 환자 본인 뿐만 아니라 환자를 담당하고 있는 의료진이나 가족에게도 전달이 되어야 하는데 이러한 목적을 위해서도 통신기술이 사용된다. 통신기술은 데이터의 종류에 따라 사용되는 기술이 달라지지 않기 때문에, 1장에서 소개된 IoT 관련 통신 기술 대부분이 IoT 헬스케어 제품과 서비스에도 사용된다. 1장에서 언급되어진 것과 같이 근거리 통신에 사용되는 주요 기술로는 Beacon, Bluetooth, NFC(Near Field Communication), Wi-Fi, Z-Wave 등이 있다. 장거리 통신 기술로는 LTE(Long Term Evolution), Mobile WiMAX, 위성 통신 등이 있다. IoT 헬스케어 제품은 제품의 착용 형태 및 사용 방식에 따라 크게 1) 밴드형, 2) 손목시계형, 3) 신체 부착형/착용형, 4) 이식형, 5) 휴대/거치형 제품으로 나뉠 수 있다. 대표적인 밴드형 IoT 헬스케어 제품으로는 Fitbit사가 출시한 Fitbit Band가 있다. Fitbit사는 미국 샌프란시스코에 기반을 둔 IoT 헬스케어 제품 업체로 미국 뿐만 아니라, 한국을 포함한 전세계를 대상으로 영업을 하고 있다. Fitbit Band는 Activity Tracker라고도 불리는데, Fitbit사에서 판매하고 있는 일련의 밴드형 건강 관리 제품들을 일컫는다. 구체적인 예로 칼로리 소비 정도를 측정해 주는 Fitbit Charge, 이동거리, 걸음수 등을 측정해주는 Fitbit Force와 같은 제품이 있다. 중국의 스마트폰 제조업체인 샤오미는 Mi 밴드라는 운동 측정용 밴드를 출시하였다. Mi 밴드의 특징은 다른 유사 제품들에 비해서 배터리의 수명이 길어, 하루 충전으로 30일을 사용할 수 있다고 한다. 기능면에서는 다른 제품들과 유사한데, 사용자의 이동거리, 소모 칼로리 등에 관한 정보를 제공한다. 미국 마이크로소프트에서도 MS Band라는 밴드형 헬스케어 제품을 출시하였다. MS Band는 MS의 최신 소프트웨어인 'Health' 시스템과도 연동이 가능하여 사용자에게 보다 정교하고 다양한 정보제공이 가능하다. 대표적 스프츠용품 판매 기업인 나이키에서도 2012년 Nike+ Fuelband라는 제품을 출시하였다. 다른 밴드형 IoT 헬스케어 기기들과는 달리 제품에 게임 기능을 담아 사용자가 보다 적극적으로 운동을 할 수 있게 하였고, 뿐만 아니라 소셜 네트워크의 기능을 추가하여 친구들과의 연동이 가능케 하였다.
지시문 (instruction)
다음 문맥을 읽고 질문에 답하시오.
질문 (question)
IoT 헬스케어 제품에서 사용되는 바이오센서의 구성 요소와 각 요소의 역할은 무엇인가?
추론 과정 (compact_reasoning)
  1. 1과제 해석task_interpretation

    IoT 헬스케어 제품의 핵심 센서인 바이오센서의 구성 요소와 그 기능을 정의하는 질문임.

  2. 2정보 추출information_extraction

    문맥에서 바이오센서의 구성과 역할에 관한 정보를 추출함.

    • IoT 헬스케어 제품과 서비스에 주로 사용되는 센서의 종류는 바이오센서이다.
    • 바이오센서는 바이오리셉터와 신호변환기로 구성되는데, 바이오리셉터는 몸의 상태 및 변화를 감지하는 기능을 하고, 신호변환기는 바이오리셉터를 통해서 얻어진 정보를 디지털 정보로 변환하는 역할을 한다.
  3. 3근거 선택evidence_selection

    바이오센서의 구성 요소인 바이오리셉터와 신호변환기, 그리고 각각의 역할이 명시된 문장을 선택함.

    • 바이오센서는 바이오리셉터와 신호변환기로 구성되는데, 바이오리셉터는 몸의 상태 및 변화를 감지하는 기능을 하고, 신호변환기는 바이오리셉터를 통해서 얻어진 정보를 디지털 정보로 변환하는 역할을 한다.
  4. 4논리 통합logical_integration

    추출된 정보를 바탕으로 바이오센서가 두 가지 요소로 이루어져 있으며, 각각 감지와 변환의 역할을 수행함을 결합함.

  5. 5결론 도출conclusion_formulation

    바이오센서는 바이오리셉터와 신호변환기로 구성되며, 바이오리셉터는 몸의 상태 및 변화를 감지하고 신호변환기는 이를 디지털 정보로 변환한다는 결론을 도출함.

  6. 6답변 생성answer_generation

    질문에 대한 최종 답변을 작성함.

근거 (evidence)
  • IoT 헬스케어 제품과 서비스에 주로 사용되는 센서의 종류는 바이오센서이다.
  • 바이오센서는 바이오리셉터와 신호변환기로 구성되는데, 바이오리셉터는 몸의 상태 및 변화를 감지하는 기능을 하고, 신호변환기는 바이오리셉터를 통해서 얻어진 정보를 디지털 정보로 변환하는 역할을 한다.
최종 답변 (final_answer)
바이오센서는 바이오리셉터와 신호변환기로 구성된다. 바이오리셉터는 몸의 상태 및 변화를 감지하는 기능을 수행하며, 신호변환기는 바이오리셉터를 통해 얻어진 정보를 디지털 정보로 변환하는 역할을 한다.