스마트워치 심박 측정은 단순한 혈류 감지만으로 이루어지지 않는다. 손목 근육 활동이 미세하게 움직이면 PPG 센서가 감지하는 신호에도 미세 변동이 발생한다.
이 글에서는 근육 활동과 심박 신호 간 상관관계를 분석하고, 정확도를 높일 수 있는 실질적 방법에 대해 설명하고자 한다
1. 손목 근육 활동과 심박 신호 미세 변동 원리
스마트워치 PPG 센서는 LED 빛이 피부와 혈류를 통과하며 심박을 감지한다. 하지만 손목 근육 수축과 이완이 반복되면 조직 두께와 혈류 경로가 순간적으로 바뀌어 신호가 미세하게 흔들린다.
즉, 손목 근육 활동은 단순 움직임이 아니라 심박 측정의 핵심 미세 변동 요인이 된다. 센서는 이를 정상 신호와 혼합해 읽으므로, 신호 품질이 일시적으로 떨어질 수 있다.
2. PPG 신호가 흔들리는 구체적 메커니즘
근육 활동 시 피부 아래 미세 압력 변화가 발생하며, LED 빛의 **반사 경로(Optical Pathway)**가 달라진다. 이로 인해 심박 그래프에서 진폭이 순간적으로 낮아지거나 높아지는 미세 파형 변형이 나타난다. 특히 손목을 돌리거나 긴장 상태에서 근육이 수축하면 이러한 변형이 더 뚜렷하게 나타난다. 따라서 손목 근육 활동 자체가 심박 신호에 직접적인 영향을 준다고 볼 수 있다.
3. 착용 위치와 근육 활동 영향
센서가 위치한 손목 부위에 따라 신호 변동 폭이 달라진다.
1) 뼈 위쪽은 근육 움직임이 적어 상대적으로 안정적 2) 근육층이 두꺼운 부위는 활동이 많아 신호가 흔들릴 가능성 ↑
또한 스트랩 장력이 너무 헐렁하면 근육 움직임에 따른 신호 변형 폭이 크고되고, 너무 쪼으면 혈류 압박으로 인하여 다른 신호 왜곡이 발생한다.
즉, 센서 위치 + 손목 근육 활동 + 장력이 함께 심박 측정 정확도를 결정한다.
4. 손목 근육 활동에 따른 신호 오차 최소화 방법
1) 손목 근육이 안정된 상태에서 심박 측정 2) 스트랩 장력을 적절히 조절해 센서와 피부 밀착 유지 3) 장시간 측정 시 평균 데이터 활용으로 단기 미세 변동 제거
이러한 방법만으로도 손목 근육 활동으로 발생하는 미세 변동을 상당히 줄일 수 있다.
결 론
손목 근육 활동은 스마트워치 심박 측정에 중요한 미세 변동 요인이다. 센서 위치와 스트랩 장력을 적절히 조절하고, 근육 안정 상태에서 측정하면 정확도를 높일 수 있다. 작은 착용 습관만으로도 신뢰성 높은 심박 데이터를 얻는 것이 가능하다.
