한양대 전기생체공학부 유형석 교수 연구팀 개발
수유 브라에 섬유 기반 고주파 안테나와 AI 결합
수유 전후 체중 측정 대신 전파 신호로 모유량 추정
▲한양대 Haseeb Abbasi 연구원(왼쪽)과 유형석 교수. 사진=한양대
한양대학교 연구팀이 모유 수유 브라에 섬유 기반 고주파(RF) 안테나와 인공지능(AI)을 결합해 모유량 변화를 비침습적으로 추정하고 원격으로 확인할 수 있는 스마트 웨어러블 시스템을 개발했다.
2일 한양대에 따르면 한양대학교 Beyond-G 글로벌 혁신센터(센터장 김선우 교수) 참여교수인 공과대학 전기생체공학부 유형석 교수 연구팀은 수유 브라에 전파를 주고받는 섬유형 안테나 4개를 적용하고, 측정된 신호를 AI로 분석해 모유량을 추정하는 시스템을 구현했다.
엄마가 아기에게 모유를 수유하는 과정에서 아기의 모유 섭취량을 지속적으로 확인하기는 쉽지 않다. 기존에는 수유 전후 체중을 측정해 섭취량을 간접적으로 파악하는 방식이 주로 사용됐다.
유 교수 연구팀은 모유처럼 수분이 많은 물질의 양에 따라 전파 신호가 달라지는 점에 주목했다. 연구팀은 실제 모유 대신 우유를 채운 유방 조직 모사체를 이용해 성능을 검증했다. 우유의 양을 단계적으로 줄이며 전파 신호를 측정한 결과, AI 모델은 평균제곱근오차(RMSE) 0.73mL, 결정계수(R²) 0.998을 기록했다.
측정 데이터를 클라우드 서버로 전송해 원격으로 확인하는 의료사물인터넷(IoMT) 시스템도 구현했다. 측정된 신호를 정리해 클라우드로 보내면 웹 대시보드에서 신호 변화와 측정 이력을 확인할 수 있다.
다만 이번 연구는 실제 수유 환경이 아닌 유방 조직 모사체를 이용한 개념검증 단계다. 연구팀은 향후 장치를 소형화하고 착용자의 움직임에 따른 측정 안정성을 높인 뒤 실제 모유 수유 환경에서 성능을 검증할 계획이다.
이번 연구 결과는 국제학술지 'IEEE Internet of Things Journal'에 지난 9월 온라인 게재됐다. 이 논문에는 하시브 압바시(Haseeb Abbasi) 연구원이 제1저자로, 유형석 교수가 교신저자로 참여했다.
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