보고서 정보
주관연구기관 |
한국산림복지진흥원 |
연구책임자 |
박석희
|
참여연구자 |
송초롱
,
박지만
|
보고서유형 | 최종보고서 |
발행국가 | 대한민국 |
언어 |
한국어
|
발행년월 | 2024-05 |
과제시작연도 |
2023 |
주관부처 |
산림청 Korea Forest Service |
연구관리전문기관 |
한국임업진흥원 Korea Forestry Promotion Institute |
등록번호 |
TRKO202400012546 |
과제고유번호 |
1405006215 |
사업명 |
농림해양기반스마트헬스케어기술개발및확산 |
DB 구축일자 |
2024-10-07
|
키워드 |
웨어러블 디바이스.숲길.산림운동요법.플랫폼 개발.지역보건.wearable devices.forest road.exercise therapy on forest road.platform development.local healthcare.
|
초록
▼
□ 연구개발 목표 및 내용
■ 최종 목표
안전한 숲 활동 지원 플랫폼 개발을 통해 숲길 기반 운동요법의 처방 및 관리로 국민건강 증진
■ 전체 내용
산림지형·위치 관련 DB 구축 및 활용기술 개발
- 숲길 연결망 및 노선별 정보체계(고도, 경사도, 거리 등) 구축
- 숲길 기상환경(온도, 습도, 기압)과 숲길 정보 체계 연계
- 숲길 기반 산림지형 활용 운동요법을 위한 웨어러블 디바이스 개발
- 숲길 기반 산림지형 활용 운동요법을 위한 앱 개발
- 산림헬스케어 웨어러블 시스템 상용화를
□ 연구개발 목표 및 내용
■ 최종 목표
안전한 숲 활동 지원 플랫폼 개발을 통해 숲길 기반 운동요법의 처방 및 관리로 국민건강 증진
■ 전체 내용
산림지형·위치 관련 DB 구축 및 활용기술 개발
- 숲길 연결망 및 노선별 정보체계(고도, 경사도, 거리 등) 구축
- 숲길 기상환경(온도, 습도, 기압)과 숲길 정보 체계 연계
- 숲길 기반 산림지형 활용 운동요법을 위한 웨어러블 디바이스 개발
- 숲길 기반 산림지형 활용 운동요법을 위한 앱 개발
- 산림헬스케어 웨어러블 시스템 상용화를 위한 현장적용 및 효과 검증
■ 1년차(2021년)
(목표)
웨어러블 시스템 활용기술 개발을 위한 기초자료 구축
(내용)
① 숲길 운동코스 공간정보 데이터 구축
- ’20년도, ’21년도에 한국산림복지진흥원에서 추진했던 숲길관련 데이터를 활용하여 공간정보 데이터 구축 대상지 선정(18개소)
- 이용자 건강상태 및 니즈를 반영한 맞춤형 숲길 운동코스 공간자료 구축을 위해 표고, 수치지형도, 임상도, 생태자연도, POI 등 기초자료 수집 및 전처리 실시 후 속성정보별 레이어를 구축함(경사도, 임상, 경급, 영급, 수종을 포함한 임상 정보)
- 연구대상지 코스 데이터 정합성 검증 실시
② 산림지형 기반 운동요법 활용을 위한 웨어러블 기술 검토
- 기존 유사사례 조사
- 산림치유 효과 검증을 위한 생리적 지표에 대한 체계적 문헌고찰 실시
- 산림지형 기반 운동요법 활용을 위한 지표 도출(7개)
* 심장박동수, 심전도, 심박변이도, 체온, 혈압, 호흡수, 경피적산소포화도
③ 신체정보 데이터 구현 및 센싱기술·방법 도출
- 고정식 측정기기(HRV, 체지방, 혈압계, 심박수 등) 메시지 구조 해석
- 이동식 측정기기 개발 형태 및 수집정보 설정
* (밴드형) 혈압, 맥박, 심박변이도(HRV), 체온, 혈중산소포화도(SPO2), 가속도센서 등
* (조끼형) 맥박(심전도(ECG) 등), 체온, 가속도센서(정확한 이동상황 파악을 위한)
- 숲길 이용자 신체정보 데이터 및 서비스 구현 방안 마련
■ 2년차(2022년)
(목표)
숲길 운동요법 처방·관리를 위한 플랫폼 개발
(내용)
① 산림헬스케어 웨어러블 시스템의 연계·확산 방안 조사
- 디지털 헬스케어 관련 소프트·하드웨어 개발사례 및 트렌드 조사
- 산림복지 분야(산림휴양, 치유활동 등) 디지털 헬스케어 간 융·복합 사례 조사
- 산림헬스케어 사용자 인식 및 수요조사(서비스 만족도, 서비스 수용도)
* 공감성, 확신성, 가격가치, 유형성, 쾌락적 동기, 가격효용성 등
- 산림헬스케어 웨어러블 시스템의 유관 분야(보건의료, 산림관광, 전문업) 연계·확산방안 도출
② 숲길 운동코스 공간정보 데이터 표준화
- 1차연도 숲길 데이터 구축 18개소 중 2개 선정 후 공간정보 고도화 실시
* (고도화 절차) 공간정보 구획 → 경사도 레이어 구축 → 면(Polygon) 데이터 구현 → 선데이터 구축 → 임상도 레이어 구축 → 선(Line) 데이터 구현
- 숲길 운동코스 공간정보 고도화에 대한 의의와 활용방안 제시
* (표준화 속성 도출) 경사도, 고도, 임상도, 경도, 위도, 경사방향, 운동 진행방향 등 총 18개
③ 실시간 기상환경 측정 및 정보 제공체계 구축
- 전문가 자문 및 현장 여건 등을 고려한 기상환경 정보제공 항목 설정
* 날씨, 바람, 기온, 습도, 기압
- 실시간 기상환경 제공방안 마련(기상 측정 디바이스 및 서비스 제공 앱 개발)
④ 숲길 기반 산림지형 활용 운동요법 처방전 작성을 위한 기초자료 DB설계
- 숲길 기반 산림지형 활용 운동요법 알고리즘 개발을 위한 기초 개념 조사
* 건강증진 운동처방 지침(미국 보건복지부), 건강증진과 심폐체력 지침(미국 ACSM, AHA 지침) 등
- 사례 연구를 통한 운동처방 알고리즘(안) 도출
* 건강정보, 고령 여부, 규칙적 운동 여부, 피로 여부를 통해 목표심박수를 30~60% 구간에서 설정
- 숲길 운동요법 처방연구에 활용할 설문도구 및 안전한 숲길운동 지표 검토
* (설문도구) PHQ-9, 정서적 소진, PANAS, 스트레스 / (지표) 심작박동수, 심전도, 산소포화도 등
⑤ 숲길 운동요법 처방 현장실험 실시
- 18세 이상 성인을 대상으로 3차에 걸쳐 알고리즘을 적용한 현장실험 추진
⑥ 산림헬스케어 웨어러블 시스템 설계 구상 및 개발(1차)
- 산림헬스케어 웨어러블 시스템의 구성
- 고정형 측정기기의 산림헬스케어 서버 연동방안 마련
- 산림헬스케어 웨어러블 디바이스(손목형, 조끼형) 개발 및 정합성 검사
- 숲길운동 전용 어플리케이션 개발
■ 3년차(2023년)
(목표)
숲길 운동요법 처방·관리시스템 현장적용 모니터링 및 연계방안 마련
(내용)
① 운동처방 알고리즘 및 디바이스 검증을 위한 현장실험
- 2차연도에 도출한 운동처방 알고리즘(안) 수정·보완
- 2차연도 개발된 웨어러블 디바이스 센싱에 대한 수정·보완 후 정합성 검증
- 숲길 운동요법 처방 효과의 객관적 입증을 위한 현장실험 실시
② 산림헬스케어 웨어러블 시스템 개발 고도화
- 웨어러블 디바이스 정교화 및 고도화를 위한 디바이스 재디자인 후 제작
- 디바이스 실내 및 실외 현장 테스트 실시
- 웨어러블 디바이스와 연동되는 산림헬스케어 앱(연구용, 서비스용) 개발
③ 산림헬스케어 웨어러블 시스템 상용화를 위한 시범사업
- 18세 이상 성인 대상 3차에 걸쳐 현장실험 실시(초점집단면접조사(FGI) 포함)
* 편안함, 지속성, 건강도움, 흥미유발, 운동집중도, 긴장완화 등을 지표로 활용
- 사용자 연령, 신체조건에 적합한 숲길 처방 기초자료 구축
④ 숲길걷기 운동처방 적용 대상 다양화 검증 및 사례연구
- 노인 집단 대상 숲길걷기 운동처방 시범사업 추진 및 모니터링을 통한 효과검증
- 운동요법 처방 작성을 위한 DB 기반 지역 보건소의 운동처방 사례연구 실시
⑤ 연구개발 성과의 연계·확산 기반 마련
- 산림헬스케어 웨어러블 시스템의 상용화를 위한 정책적 활용기반 마련(3건)
- 지역보건 시스템 연계를 위한 로드맵 제안
□ 연구개발성과
o 국내외 학술지 논문게재(4건)
- SCIE(MDPI) 2건, 비SCIE(한국산림휴양복지학회) 2건
o 국내 및 국제 학술회의 발표(8건)
- (2021) 1st World Conference on Forests for Public Health(3건)
- (2022) International Conference on Forest Therapy 등(2건)
- (2023) 3rd World Conference on Forests for Public Health 등(3건)
o 웨어러블 디바이스 관련 지식재산권 출원(출원 3건, 등록 1건)
- 비접촉 위험 감지 시스템, 숲길 산책코스 안내용 웨어러블 장치 및 이를 포함하는 산책코스 안내 시스템 등
o 숲길걷기 운동처방·관리를 위한 웨어러블 디바이스 시제품 제작(6건)
- 손목형 웨어러블 디바이스, 조끼형 웨어러블 디바이스, 디바이스 측정 모바일 앱(연구용, 서비스용) 개발
o 연구개발 자료를 바탕으로 정책적 활용을 위한 시책건의 추진(3건)
- 맞춤형 산림복지서비스 제공을 위한 숲길 환경 데이터 고도화
- 산림치유 빅데이터 구축을 위한 숲길 운동 처방에 따른 수집 모델 구축 운영
- 숲길 맞춤형 산림치유 표준 운동 프로그램 개발·보급
o 숲길걷기 운동에 필요한 숲길의 공간정보 표준화 방안 마련
o 숲길 운동요법 처방을 위한 최대목표심박수 설정 알고리즘 개발
□ 연구개발성과 활용계획 및 기대 효과
< 활용계획 >
o 산림헬스케어 웨어러블 시스템 및 플랫폼 상용화를 위한 시범사업 진행
- 실제 산림치유지도사가 운영하는 산림헬스케어 웨어러블 시스템의 실시간 모니터링 진행
- 산림복지시설 내에서 시스템 적용성, 웨어러블 디바이스 및 어플리케이션 기능 수행 등을 통한 빅데이터 구축 및 산림헬스케어 웨어러블 시스템 분석·평가 실시
- 대상별 알고리즘 다양화 및 웨어러블 디바이스의 경량화·정교화 강화
o 연구개발 성과를 활용한 산림치유분야 연계·확산
- 국민건강 관련 유관 분야 및 기관과의 협업·연계 확대
- 일상 속 산림헬스케어 웨어러블 시스템 활용 확산
- 논문 투고, SNS 이벤트 등을 통한 산림헬스케어 웨어러블 시스템의 대국민 홍보
o 산림헬스케어 웨어러블 디바이스 및 어플리케이션 기능 고도화
- 센서의 최적화를 통한 웨어러블 센서 디바이스의 경량화 작업 진행
- 사용자 앱 고도화 작업을 통한 디바이스 연동 절차 간소화
- 앱을 사용하지 않는 경우 고려, 웨어러블 디바이스 자체 GPS, 숲길 정보, 운동 처방 알고리즘을 직접 탑재하여 실시간 사용자 운동강도 조절 안내 기능 수행
< 기대효과 >
o 숲길 운동요법 플랫폼인 웨어러블 디바이스와 모바일 앱을 통해 수집된 빅데이터를 바탕으로 장차 인공지능을 통한 다양한 종류의 서비스 활용·구현이 가능할 것으로 기대
(출처 : 요 약 문 3p)
목차 Contents
- 표지 ... 1
- 요 약 문 ... 3
- 목차 ... 6
- 1. 연구개발과제의 개요 ... 7
- 가. 연구의 배경 ... 7
- 나. 연구 필요성 ... 7
- 다. 연구개발과제의 최종 목표 ... 8
- 라. 기존 기술과의 차별성 ... 8
- 마. 연구개발과제의 내용 ... 12
- 2. 연구개발과제의 수행 과정 및 수행 내용 ... 15
- 가. (1차년도) 웨어러블 시스템 활용기술 개발을 위한 기초자료 구축 ... 15
- 나. (2차년도) 숲길 운동요법 처방·관리를 위한 플랫폼 개발 ... 23
- 다. (3차년도) 숲길 운동요법 처방·관리시스템 현장적용 모니터링 및 연계방안 마련 ... 60
- 3. 연구개발과제의 수행 결과 및 목표 달성 정도 ... 149
- 1) 연구수행 결과 ... 149
- 2) 목표 달성 수준 ... 163
- 4. 목표 미달 시 원인분석 ... 163
- 5. 연구개발성과의 관련 분야에 대한 기여 정도 ... 164
- 6. 연구개발성과의 관리 및 활용 계획 ... 164
- 끝페이지 ... 165
※ AI-Helper는 부적절한 답변을 할 수 있습니다.