스마트워치 심박 센서는 손목 혈관과 피부를 통해 맥박을 측정한다. 그런데 손목 뼈 구조와 조직 두께가 심박 신호에 영향을 줄 수 있다는 사실은 잘 알려지지 않았다.
이 글에서는 손목 구조가 PPG 신호에 미치는 영향을 쉽게 설명하고, 측정 정확도를 높이는 방법을 소개한다.
1. 손목 뼈 구조가 심박 측정에 미치는 원리
손목에는 여러 뼈와 관절, 근육이 얽혀 있다. 스마트워치 센서가 LED 빛을 비출 때, 뼈와 근육 사이의 조직 두께와 혈관 위치가 신호의 세기를 바꾼다. 두꺼운 뼈나 손목 아래 근육층이 많으면 빛이 반사되는 경로가 달라져 심박 센서가 신호를 잡기 어렵다. 반대로 얇은 조직은 PPG 신호가 상대적으로 안정적이다.
2. 손목 뼈 구조가 신호 품질을 왜 변하게 하나
LED 빛은 피부와 혈류를 통과하며 미세한 반사와 흡수를 반복한다. 손목 뼈와 조직 구조가 복잡하면, 센서가 받는 빛이 부분적으로 산란되거나 약해져 파형이 흔들린다. 특히 팔을 움직일 때, 뼈 주변의 피부가 미세하게 변형되면 심박 그래프가 튀는 이유가 된다. 즉, 손목 구조 자체가 심박 정확도를 좌우하는 중요한 요소가 된다.
3. 착용 위치와 장력이 신호 품질에 미치는 영향
손목 뼈 위·아래, 센서 위치에 따라 측정 신호가 달라진다.
1) 센서를 뼈 바로 위에 두면 반사가 많아 신호가 불안정할 수 있다. 2) 센서를 뼈 주변 근육이 있는 부위에 살짝 위치시키면 안정성이 높아진다.
또한 스트랩이 너무 느슨하면 센서가 피부와 밀착되지 않고, 너무 꽉 조이면 혈류가 압박돼 정확도가 떨어진다.
즉 손목 구조 + 착용 위치 + 장력이 함께 심박 신호를 결정한다.
4. 손목 구조에 따른 심박 오차 최소화 방법
손목 구조는 바꿀 수 없지만, 착용 방식을 조정하면 오차를 줄일 수 있다.
1) 센서를 근육이 적당히 있는 부위에 위치시키기 2) 스트랩 장력을 적절하게 조절하기 3) 손목을 급격히 움직이지 않고 안정시킨 상태에서 측정하기
이 간단한 방법만으로도 심박 측정의 안정성과 신뢰도를 크게 높일 수 있다.
결 론
손목 뼈 구조와 주변 조직이 스마트워치 PPG 신호 품질에 큰 영향을 준다. 하지만 센서 위치와 스트랩 장력을 잘 조절하면 오차를 충분히 줄일 수 있다. 손목 구조를 이해하고 착용을 최적화하는 것이 정확한 심박 데이터 확보의 핵심이다.
