초록 ▼

3. 개발결과 요약

최종목표
- 수면 중 무구속 센서를 기반으로 실시간 수면 상태를 모니터링하고 이를 분석하여 수면 중 무자각 레벨의 진동 자극을 이용하여 수면의 질을 향상시키는 실시간 폐-루프 (closed-loop)형 수면 제어 기술 개발
- 통합된 수면관리를 위해 무구속/무자각 수면모니터링과 동시에 생활습관모니터링 및 수면환경모니터링 기술을 개발하여 개인 맞춤형 수면관리 서비스. 기술 개발
- 수집된 데이터를 기반으로 개인별 수면에 영향을 미치는 수면 영향요인을 해석하고, 수면유형화 및 맞춤형 가이

3. 개발결과 요약

최종목표
- 수면 중 무구속 센서를 기반으로 실시간 수면 상태를 모니터링하고 이를 분석하여 수면 중 무자각 레벨의 진동 자극을 이용하여 수면의 질을 향상시키는 실시간 폐-루프 (closed-loop)형 수면 제어 기술 개발
- 통합된 수면관리를 위해 무구속/무자각 수면모니터링과 동시에 생활습관모니터링 및 수면환경모니터링 기술을 개발하여 개인 맞춤형 수면관리 서비스. 기술 개발
- 수집된 데이터를 기반으로 개인별 수면에 영향을 미치는 수면 영향요인을 해석하고, 수면유형화 및 맞춤형 가이드를 개발
- 인공지능(AI) 기술을 적용하여, 개인의 일상생활과 수면 특성, 수면 환경을 종합적으로 분석하고 사용자별 맞춤형 가이드를 제공함으로써, 수면 환경 관리의 효율화와 사용자의 편의성, 만족도 향상을 도출하는 서비스 개발
- 고객에게 편리하고 친근한 통합수면관리 서비스의 제공을 위한 Mobile Application 개발
- 수면에 영향을 미치는 침구류, 수면환경, 생활습관에 이르기까지 개인 맞춤형 솔루션을 제공하는 통합 수면관리”서비스 개발

개발내용 및 결과
- 실시간 생체정보 검출 기술기반의 수면 모니터링기술 개발 및 디바이스 제작
- 수면환경 모니터링, 연동 및 제어기능을 갖는 수면 환경관리 디바이스(조명, 소음, 온도) 개발
- 수면에 영향을 미치는 생활습관을 모니터링하기 위한 활동량계 및 연동 기술 개발
- 수면관리 연동 공기청정기 개발
- 생체리듬 유도를 통한 구속/무자각 수면유도 디바이스 개발
- AI기술을 활용한 스마트 설문, 수면 유형화, 수면 가이드 기술개발
- Mobile Application 개발 및 기기 연동
- 개발된 디바이스 및 서비스 검증을 위한 테스트 베드 구축
- 전체 서비스 연동하여 통합 수면환경관리 서비스 실증 시스템 구현으로 슬립케어 서비스 검증 및 보완

기술개발 배경
- 국내 수면 장애 환자의 수가 증가하고 이에 따라 수면 보조 솔루션의 수요가 증가되고 개인별 수면 패턴 맞춤형 개선 서비스 시스템이 요구되고 있으나 현재 대부분의 제품들은 제한점이 있음
- 그 제한점을 극복하기 위해 사용자의 지속적인 사용성을 유도할 수 있도록 수면 상태 모니터링 뿐만 아니라 수면 건강의 개선 및 관리를 위한 기술의 효과를 검증하고 그 시스템을 개발할 필요가 있음

핵심개발 기술의 의의
- 실시간 수면 단계 모니터링 기술은 이미 기존에 많은 연구들에서 진행되었으나 본 연구와 같이 무구속 센서를 이용하여 수면 상태를 추정하고, 특히 수면 단계를 4단계로 구체화하여 구분하는 알고리즘에 대한 연구는 진행된 바가 없음. 본 기술의 개발에는 해외 기술이 요구되지 않고, 국내 수면 데이터만을 활용하여 기존의 알고리즘에 비해 높은 성능을 도출해냄
- 수면 중 진동 자극을 이용한 수면 개선 기술은 현재까지 개발된 바가 없음. 본 연구의 기술은 가정 환경에서의 사용이 가능하고, 해외기술이 필요하지 않음. 본 연구의 검증을 위해서는 국내의 소수 병원의 수면 검사센터 환경에서 통제된 조건으로 윤리위원회의 승인을 거쳐야 하며, 피험자 1명당 약 한 달간의 검사 시간이 필요하므로 높은 개발 난이도를 갖추고 있음
- 인공지능을 구현하는 첨단 기술인 ‘머신러닝(machine learning) 기술’을 이용하여 1) 수면에 연관된 정보 수집의 효율을 높이고, 2) 전문가가 설정한 수면의 유형을 수집 데이터에 기반하여 보완하며, 3) 수면에 긍정적 또는 부정적인 영향을 주는 요인 발생을 자동탐지하고, 수면의 질 향상을 위한 활동을 추천
- 수면에 영향을 주는 온도, 습도, 조명, 소음 등 다양한 요인의 관리를 위한 기술이 폭넓게 개발되고 있으나, 본 연구를 통하여 각각의 기술이 개인별 수면 특성이나 수면모니터링과 연계되어 개발되었고 특히, AI를 활용하여 고도화되고 테스트베드를 통해 실증됨
- 수면환경관리, 침구류는 주관기관인 코웨이의 기존 제품, 서비스와 연계성이 높아 사업화가 기대됨
- 전통 산업인 침구를 IT기술과 결합하여 디지털화 및 제품의 서비스화를 통한 산업구조의 혁신

적용 분야
1. 수면 상태 모니터링
2. 수면 건강 상태 개선 서비스

(출처 : 초록 5p)

목차 Contents

• 표지 ... 1
• 제 출 문 ... 2
• 최종보고서 초록 ... 3
• 기술개발사업 주요 연구성과 ... 12
• 목차 ... 16
• 제1장 서 론 ... 17
• 제1절 과제의 개요 ... 17
• 제2장 과제 수행의 내용 및 결과(기술개발 내용 및 방법) ... 25
• 제1절 최종 목표 및 평가 방법 ... 25
• 제2절 단계 목표 및 평가 방법 ... 30
• 제3절 연차별 개발 내용 및 개발 범위 ... 33
• 제4절 수행 결과의 보안등급 ... 46
• 제5절 유형적 발생품(연구시설, 연구장비 등) 구입 및 관리현황 ... 46
• 제3장 결과 ... 47
• 제1절 연구개발 최종 결과 ... 47
• 1. 연구개발 추진 일정 ... 47
• 2. 연구개발 추진 실적 ... 49
• 3. 기술개발 결과의 유형 및 무형성과 전체를 기재 ... 50
• 제2절 연구개발 추진 체계 ... 67
• 1. 연구개발 추진 체계 ... 67
• 2. 기술개발팀 편성도 ... 69
• 제3절 고용 창출 효과 ... 70
• 제4절 자체보안관리진단표 ... 72
• 제4장 사업화 계획 ... 76
• 제1절 시장 현황 및 전망 ... 76
• 제2절 사업화 계획 ... 78
• 1. 개발종류 후 사업화 계획 ... 78
• 2. 사업화 전략 ... 80
• 제3절 향후 추가 기술 개발 계획 ... 84
• 끝페이지 ... 85