GIST(광주과학기술원·총장 문승현)는 김재관(융합기술원 의생명공학과)·전성찬(전기전자컴퓨터공학부) 교수 연구팀이 뇌파와 뇌혈역학 신호를 동시에 측정해 졸음운전을 예측할 수 있는 기술을 개발했다고 24일 밝혔다.
졸음으로 인해 눈이 감기는 현상을 미리 예측함으로써 졸음으로 인한 교통사고 발생률 감소에 크게 기여할 것으로 보인다.
일반적으로 차량운행 모니터링, 운전자 행동관찰, 운전자 생체신호측정 등의 방법으로 졸음운전 예방이 시도됐다. 하지만 외부환경 요인에 영향을 많이 받아 생체신호 측정으로 졸음운전을 예측하는 방법이 효과적이라는 주장이 제기돼 왔다.
생체신호 측정기기 중에서는 높은 시간해상도, 휴대성, 적절한 비용 등의 장점으로 뇌파를 측정하는 수면뇌파(EEG)가 보편적으로 사용되고 있다. 여기에 뇌컴퓨터 인터페이스, 간질 및 발작 감지에서 뇌혈역학 신호를 측정하는 기능적 근적외선 분광기법(fNIRS)을 함께 사용할 경우 더 효과적이다.
연구팀은 EEG와 fNIRS를 통합한 시스템을 이용해 운전 중 졸음이 발생하는 시점을 예측하는 실험을 진행했다. 그 결과, 졸음이 오기 전 뇌파 성분 중 베타 뇌파 신호가 감소하고 뇌혈역학 신호 중 산화헤모글로빈 농도가 증가하는 현상을 발견했다. 졸음운전측정지수(DDI)를 이용해 졸음운전으로 인한 눈의 깜박임보다 평균 3.6초 먼저 예측할 수 있음을 확인했다.
연구팀은 EEG와 fNIRS를 이용한 환자 친화적 치매 중증도 모니터링 기술도 개발중이다.
이번 연구는 현대자동차 지원 사업, 한국연구재단의 소규모 탐색 연구(SGER)사업, 미래창조과학부 뇌과학원천기술개발사업의 지원을 받아 이뤄졌다. 네이처 자매지인 사이언티픽리포츠(Scientific Reports)에 최근 게재됐다.
광주=김한식기자 hskim@etnews.com
