챕터 Info
- 수면 사이클에 대해 알아보고 갑시다
- 스마트워치 분석은 어떻게 이루어지는가?
- 분석 결과는 정확할까?
- 기기별로 수면 측정 결과는 다를까?
- 스마트워치로 본 내 수면 패턴은?
- 마치며.
2015년 스마트워치 사용률이 1%였으나 어느새 19%* 이상에 달한다고 합니다.
그만큼 시장도 성장하고 웨어러블 기기도 발전하였다고 볼 수 있죠.
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* 스마트워치 사용률 조사 (2021년) - 한국갤럽조사
스마트워치 제조사의 대부분의 기기에서 건강 추적 기능을 제공하고 있습니다.
대부분 '운동 추적'이 주력이지만, '수면 분석' 기능도 있습니다.
전 기상하고 확인하는 것 중 하나가 수면 데이터입니다.
어제 내가 몇 시간 정도 잤는지와 수면 질을 확인해 오늘의 컨디션을 대략이나만 가늠해 보는 거죠.
막 정확해서 딱 맞아떨어진다고 보기 힘들지만 대략 컨디션 파악에는 효과적이었습니다.
▼가민의 바디 배터리 기능. 100% 신뢰할 순 없지만 컨디션 관리에 유용하게 활용합니다.
'수면 시간'과 '깊은 수면'이 부족한 날은 확실히 기상후 개운함의 정도도 떨어지고,
종일 피로도도 높게 느껴졌습니다.
이후 일정기간 수면 데이터와 내 컨디션을 체크해 나름의 기준을 만들었습니다.
'수면 시간'과 '수면 점수'가 지나치게 떨어지는 날은
운동을 쉰다거나 운동량과 강도를 줄이고, 짬나면 쪽잠도 청해보고
업무도 되도록 스트레스도가 낮은 쉬운 업무 순으로,
당연히 외부 약속도 줄이고요라고 쓰지만 약속 자체가 없지 않냐 넌!
매일 같은 패턴을 고집하기보다, 기준을 만들고 컨디션과 에너지를 체크하며
유동적으로 몸을 이용하니 확실히 주간 피로도 관리면에서 몸을 효과적으로 관리할 수 있었습니다.
특히, 한 주 중반을 넘어서며 에너지가 급격하게 떨어지신다면 꼭 몸을 체크해 보시길 바랍니다.
의욕만 앞서 기준을 무시하고 몸을 혹사시키는 날이면 분명히 데미지가 있었습니다.
(제 경우지만 야근, 수면 부족의 기상 후, 휴식 없이 비 맞으며 40분 달린 그날 바로 코로나 직행했습니다.)
그런데 문득 이 데이터가 신뢰할만한 수준인지 궁금하기도 하고,
제조사별로 수면 데이터가 차이가 있을지도 궁금해졌고요.
그래서 스마트워치가 보여주는 '수면 분석'의 정확도와 과연 참조할만한지 궁금증이 생겨 포스팅 해봅니다.
Chapter 01
우선 수면 사이클에 대해 알아보고 갑시다
수면의 상태를 나누는 방법은 아래와 같습니다.
렘수면 (꿈꾸는 단계) :
꿈을 꾸는 단계라고도 하는데, 뇌의 활동은 거의 깨어있을 때와 마찬가지로, 뇌의 조직에 대해 정보를 기억하고 처리하는 것이 매우 중요한 하나의 과정입니다
깊은 수면 (흔히 푹잠 단계) :
눈과 근육의 움직임은 완전히 멈추고 심박수와 호흡은 느려집니다. 이 단계는 몸이 회복되어 뼈와 근육을 형성하고 면역체계를 강화시키는 회복 모드라고 할 수 있습니다.
잠든 직후 단계 구간에 이루어집니다. 보통 전체 수면 시간의 5~10% 이내입니다.
깊은 수면이 이루어져야 수면의 질이 좋아집니다.
얕은 수면 :
눈 움직임과 근육 활동은 몸이 깊은 수면을 준비하면서 느려지기 시작한다
대부분 스마트워치는 이 3가지 기준으로 측정값을 보여줍니다.
측정값을 토대로 수면의 질을 판단하기도 하고요.
깊은 수면이 높을수록 좋은 수면에 해당하고, 렘수면량이 많다면 효율적이지 못한 수면이라고 말할 수 있습니다.
얕은 수면 시간만 많다고 걱정하실 필요가 없습니다.
대부분 깊은 수면 시간은 90분 이내이며, 잠든 직후에 단계에 짧게 들어가는 단계입니다.
*수면의 질과 분석에 관해선 바로 다음 포스트에 따로 정리하였습니다.
Chapter 02
스마트워치 수면분석은 어떻게 이루어지나?
각 제조사들의 알골리즘이 명확하게 공개되지 않아 정확도를 평가할 지표는 없습니다.
단, 대부분 제조사의 측정 방법은 거의 동일합니다.
사용자의 움직임을 측정하는 '가속도 센서' 와
맥박으로 심박을 측정하는 '광학 심박 센서'가 측정한
데이터로 각 제조사가 제작한 알골리즘을 통해 분석합니다.
결국, 수면 시 움직임과 맥박만으로 '수면의 질'을 분석한다는 것입니다.
정확도나 신뢰도에서 정밀 측정에 비해 떨어질 수 밖에 없다고 봅니다.
실제로 관련 문헌들 확인하면 스마트워치의 수면 측정 신뢰도는 50~60%로 보고 있습니다.
+
** 스마트 워치의 내장 가속도 센서와 스마트폰을 이용한 행동 인식 장치 및 방법 (KR101742707B1) - 순천향대학교 산학협력단 2015
Chapter 03
스마트워치의 수면 분석 정확할까?
스마트워치의 측정 과정의 하드웨어적 한계는 수면의 질에 대한 정확한 측정이 될 수 없다는 결론이 나옵니다.
실제 수면질환 분석에서 실시하는 검사로 '수면다원검사'가 있습니다.
피부 및 두피에 전극을 부착하고 수면 과정을 측정하는 방법입니다.
이와 비교해보면 스마트워치의 수면의 질 측정은 극히 제한되고 일부의 데이터라는 결론이 나옵니다.
▼ 수면다원검사의 방법 (PSG: Poly Somno Graphy)
- 수면 중 뇌파
- 심박수
- 호흡
- 혈중 산소 수치 (산소포화도)
- 신체 움직임
- 눈 움직임
- 기타
측정 항목만 살펴봐도 스마트워치의 '수면 분석'은 표면적임을 알 수 있습니다.
스마트워치는 단순한 참고용으로만 이용하셔야 하는 이유이지요.
하지만, 의외로 많은 전문가들도 인정하는 부분도 있습니다.
수면 시작 시간과 기상 시간 측정은 대체로 정확한 편에 속한다고 평합니다.
수면 시간과 기상 시간으로 본인의 패턴을 확인할 때 유용하다고 보입니다.
수면의 질은 참고용으로 이용하세요.
Chapter 04
제조사별 수면 분석은 다를까??
또 하나의 궁금증은 제조사별로 수면 분석이 과연 얼마나 차이가 날까입니다.
그래서 마침 두 가지 제품군을 보유하여 간단한 게 테스트 해봅니다.
가장 대중적인 애플워치와 갤럭시 워치로 테스트하면 좋겠지만 가난한지라... ㅠ.ㅠ
제가 보유한 제품은
- Garmin Forerunner 45S : 러너, 라이더라면 신뢰의 아이콘 같은 제조사입니다.
- Amazfit GTS2 : 그렇습니다. 애플 워치는 비싸서... 그래도 성능 좋아요.
테스트를 위해 두기기를 동시에 꽉끈하고 잤습니다.
제조사별로 최대한 동일한 조건으로 테스트 해야니까요.
▼ 급하게 찍었네요. 여름내내 뛰었더니 그을린 손은 ㅠ.ㅠ 하긴 돈내고 태닝도 하는데라며 위로를...
테스트를 통해 확인하고 싶었던 사항은
- 제조사별 수면 데이터의 유사성
- 잠든 시각 / 기상 시각의 정확도와 유사성
- 깊은 수면 체크의 민감도
결과는 이렇게 나왔습니다.
생각 외로 수면의 질의 기기별로 측정값이 서로 많이 달랐습니다.
- 수면 시간 :
우선 잠든 시각과 기상 시각은 두 기기 모두 실제와 비슷한 수준이었습니다.
기기간의 측정치도 우열을 가릴 만큼의 차이는 없었습니다. - 수면 단계 :
렘수면, 깊은 수면등의 세부적인 수면 패턴과 수면의 질 측정값은 두 기기가 꽤 차이가 있습니다.
기기별 사용하는 센서의 퀄리티와 수신된 측정값을 분석(행동 분석)하는 알골리즘의 차이로 보입니다.
큰 차이가 없으리라 예상했는데 의외로 큰 차이로 다른 데이터가 나오는군요. - 수면 측정:
가민의 경우 움직임의 측정이 확실히 민감하게 측정된 거 같습니다.
움직임과 심박데이터를 확인하여 대조해보니 확실히 가민의 경우가 좀더 디테일한 측정과 결과값인거 같습니다.
어메이즈핏의 경우 움직임을 측정하는 센서가 둔감한 지 깊은 수면이 좀 더 길게 측정이 되었습니다.
렘수면의 경우도 가민의 경우가 굉장히 민감하게 측정된 결과를 볼 수 있습니다.
Chapter 05
스마트워치로 수면 상태를 분석해 봅시다.
제조사별로 다른 결과값이라 예를 들고자 하나의 기기값만 가져왔습니다.
우선 대략 잠든 시간은 02:24 정도이며, 기상후 바로 확인한 시각은 09:36 입니다.
사실 잠든 시간은 정확치 못한 게 항시 넷플릭스 등을 켜놓고 버티고 버티다 스르륵 잠드는 타입인지라...
측정일 일요일이라 조금 게으름 피우고 일어나 시계를 확인했던 시각이 09시 39분이었으니 기상 시각은 큰 차이가 없는 것으로 보입니다.
깊은 수면은 1시간 21분 정도 측정되었습니다.
깊은 잠의 비중이 얼마 안 된다고 걱정할 필요는 없습니다.
깊은 잠은 전체 수면 시간 중 5~10% 정도가 보편적이고 대체로 잠든 직후 약 90 분내 이루어집니다.
그래프 상으로는 나쁘지 않습니다. 당일 기상 컨디션도 나쁘지 않았었습니다.
이후에는 얕은 잠과 선잠과 같은 렘수면이 반복되는 주기는 일반적이었더 같구요.
원래 기상하던 시간에 잠시 시계를 확인한 부분까지 캐치해 주었네요.
Chapter 06
마치며
스마트워치에 의한 수면 측정은 참고용으로 이용하시기엔 괜찮은 보조 도구 같습니다.
단순하게 잠든 시간을 확인하는 용도뿐 아니라, 수면 패턴을 참조해 수면 시간을 조절한다던지, 적절한 취침 시간과 기상 시간을 찾는등의 활용을 더한다면 말입니다.
단, 기기별로 측정값이 상이할 수 있습니다.
이는 제조사별로 사용되는 센서의 수준과 데이터 측정 알골리즘의 영향이 있습니다.
스마트폰으로 측정된 값으로 올바른 수면 패턴 만들기까지 작성하려 했는데 시간상 다음에 다뤄야 겠네요.
모두 오늘은 잘 주무시고, 내일은 꼭 행복합시다.
하지만, 쓰면서도 알고 있습니다.
'인셉션'도 아니고 내 수면 상태를 스스로 컨트롤한다는 건 무리데쓰입니다.
그래도 편안한 나의 수면을 위해 조금 노력해 보자고요.
혹시 알까요.
잘 자고 있으면 '디카프리오'형이 킥을 해주셔서 잠에서 깨어보니
나는 '금수저'에 '송강' 정도 되는 모습일지도.
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아! 형 이왕이면 킥은 제대 후로 부탁해요.
