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by MAETEL Jan 31. 2020

아니, 베개 만드는 게 이렇게 어려울 일이야? - 06

연령과 성별에 구애받지 않고, 다양한 공간에서 사용 가능한 스마트 베개를 위한 스펙트럼 분석 테스트와 사용자 테스트를 거치고, 전문 의료인의 조언을 구해 다시금 제품 수정을 거쳤다. 



베개가 이렇게 

힘들 줄이야

제레마의 도약기 2

  : 스펙트럼 분석 


코골이 검출비율을 높이고자 코골이 소리에 대한 분석을 진행하였다.


요즘은 뛰어난 성능의 Cloud Server에서 제공하는 딥러닝을 돌려 코골이를 높은 정확도로 검출할 수 있지만, 우리는 베개에 내장된 제한된 성능의 MCU를 이용하여 코골이를 검출해야 하는 어려움이 있었다. 이에 따라 주파수 및 패턴 등 다양한 특징을 파악하여 코골이 소리 판별을 정확히 하고자 실험을 했다.


주변 지인들의 도움으로 코골이 소리를 수집했고, 소리 스펙트럼 분석을 시작하였다. 


확보한 피 실험자의 코골이 소리 스펙트럼 분석


코골이 소리는 단일 주파수 대역이 아니라는 것을 정확히 보여주는 그래프이다. 저음부에서는 코골이 의성어 중에 ‘드르렁~’ 부분에 해당된다. 혀뿌리와 기도가 공기의 흐름에 의해 서로 빠르게 열렸다 닫힘을 반복하며 진동하여 나는 소리이다. 이 진동소리는 그래프에서 왼쪽의 빨간 원으로 나타내고 있으며 약 1 kHz 내외에서 peak를 보이고 있다. 


그 다음은 7 kHz 대역 내외의 고음부는 ‘쌔액~’ 부분이다. 그래프에서 오른쪽 빨간 원에 해당하며 이는 기도가 좁아진 틈사이로 공기가 지나가며 나는 소리이다. ‘드르렁~ 푸우~’ 하며 화음을 넣어 코골이를 하고 있는 듯하다.


코골이 소리가 나는 위치(빨간색 네모)


코골이는 입천장(빨간색 네모 부분)과 목젖이 늘어져 있거나 편도선이 큰 경우, 또는 혀가 비대하거나 턱이 작거나 뒤로 물러나 있는 경우, 목 부위의 비만 등의 원인으로 좁아진 통로를 통해 숨을 쉬기 때문에 일어나게 된다. 음주 후에는 근육의 긴장도가 떨어져 축 늘어진 상태가 되기 때문에 더욱 심한 코골이가 나타나게 된다. (*서울대학교병원 건강칼럼 참조)



말소리 스펙트럼 분석


코골이와 대화 소리를 구별하기 위해 말소리 스펙트럼도 비교 분석했다.


6 kHz 내외의 고음부에서 가장 큰 강도를 보였고 저음부 또한 뚜렷하게 보였다. 우리는 관련 논문과 자체 실험데이터를 바탕으로 코골이 검출 알고리즘을 지속적으로 개선해 나갈 예정이다. 또한 향후에는 머신러닝을 통해 검출도를 높일 예정이다. 




베개가 이렇게 

힘들 줄이야

제레마의 도약기 3

  : 사용자 테스트 & 전문의 의견


정확한 검증을 위해 우리와 개발 파트너십을 맺은 E사에 의뢰하여 매장 내 사용자 테스트를 진행했다. 다음 항목으로 사용자 평가를 받았다. 

  1. 베개 경도의 만족도

  2. 베개의 높이조절 전의 편안함 정도

  3. 베개 높이 조절 후의 편안함 정도 

  4. 종합적인 베개 평가


이와 함께, 완성된 베개를 좀 더 세심히 다듬기 위해 재활의학과 전문의의 멘토링을 받기로 했다. 전문가의 도움을 받아 제품의 의학적인 효과까지 파악하기 위해서다. 뜻하지 않게, 전문의로부터 거북목(Forward Head Posture) 교정 효과가 있을 것 같다는 말을 들었다. 


정상목과 거북목증후군 (출처: blog.ibk.co.kr/1211)


거북목 증후군이란 목이 구부정하게 앞으로 나오는 자세를 오래 취해 목이 일자형으로 바뀌고 뒷목, 어깨, 허리 등에 통증이 생기는 증상을 말한다. 목 척추가 원래는 전방을 향해 C자형으로 나와 있어야 함에도 불구하고, 쭉 펴진 채 앞으로 기울어진 상태가 거북목 증후군이다. 컴퓨터, 노트북, 스마트폰 등을 매일같이 사용하는 현대인들에게는 꽤나 친숙한 증상이다. 거북목을 그대로 방치한다면 목디스크가 발생할 가능성이 높기 때문에 교정이 필요하다.


전문의의 조언을 받아들여 베개를 통한 거북목 교정 효과를 보기 위한 방안을 몇 가지 떠올렸다. 

  1. 베개 내부의 에어펌프를 좀 더 단단하게 함 

  2. 목 부분 에어펌프의 높이를 최대치로 올림

  3. 머리 부분 에어펌프의 높이를 최소치로 낮춤

 

소리 스펙트럼 분석과 베개 내부 설계 변경을 통해 점차 발전된 베개 형태를 갖춰가고 있다.




<제레마 개발기> 시리즈 

아니, 베개 만드는 게 이렇게 어려울 일이야? - 01

아니, 베개 만드는 게 이렇게 어려울 일이야? - 02

아니, 베개 만드는 게 이렇게 어려울 일이야? - 03

아니, 베개 만드는 게 이렇게 어려울 일이야? - 04

아니, 베개 만드는 게 이렇게 어려울 일이야? - 05



▒ MAETEL 홈페이지: https://www.maetel.kr/   


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