걷기만 해도 발끝 혈액순환 확인···포스텍, ‘스마트 신발’ 개발

황인석 포항공대 컴퓨터공학과 교수. 포항공대 제공

걷는 동안 발뒤꿈치의 색 변화를 분석해 손발 끝까지 혈액이 제대로 도는지 확인하는 스마트 신발을 국내 연구진이 개발했다.

포항공대(POSTECH)는 황인석 컴퓨터공학과 교수와 이규식 석사, 강동현 통합과정생 연구팀이 일상적인 보행 과정에서 말초 혈액순환 상태를 반복 측정하는 스마트 신발 시스템 ‘CapWear’를 개발했다고 14일 밝혔다.

병원에서는 피부를 눌렀다가 뗀 뒤 하얗게 변한 피부에 다시 혈색이 돌아오는 시간을 확인해 말초 혈액순환 상태를 살핀다. 이를 ‘모세혈관 재충전 시간(CRT)’이라고 한다. 측정 방법은 간단하지만 사람이 직접 피부를 누르고 색 변화를 확인해야 해 일상에서 반복적으로 측정하기는 어렵다.

연구팀은 걸을 때 발바닥에 체중이 실렸다가 빠지는 과정에 주목했다. 발을 디디면 발뒤꿈치 피부가 눌리면서 일시적으로 창백해지고, 발을 떼면 혈액이 다시 차오르면서 원래 색으로 돌아온다. 기존 CRT 검사와 비슷한 원리다.

CapWear는 신발 뒤꿈치에 설치한 조명·소형 카메라·압력 센서를 이용해 걸을 때 나타나는 피부색 변화를 분석하고 CRT를 추정한다. 촬영 시간이 짧다는 한계는 개인별 혈류 특성을 미리 반영하는 방식으로 보완했다. CapWear의 측정값과 응급의학과 의료진이 발뒤꿈치 영상을 보고 직접 측정한 값을 비교한 결과, 두 값의 상관계수는 0.71로 나타났다.

연구팀은 별도의 검사 동작 없이 평소처럼 걷는 것만으로 말초 혈액순환 상태를 반복적으로 살펴볼 수 있다는 데 이번 연구의 의미가 있다고 설명했다. 앞으로 혈액순환 변화가 나타나는 질환이나 건강 이상을 일상에서 지속해서 관찰하는 데 활용할 수 있을 것으로 보고 있다.