[메디게이트뉴스 서민지 기자] 스마트워치인 애플워치(APPLE WATCH)가 수면 데이터 기록과 수집 도구인 액티워치 단종의 대안으로서 충분하며, 수면장애 치료를 위한 보조 도구로서의 가능성도 있다는 연구결과가 나왔다.

UCSF 프레즈노(UCSF Fresno Sleep Program) 산켓 메그파라 등 공동 연구팀은 미국수면학회(AASM)·수면연구학회(SRS)가 공동으로 개최한 제37차 수면전문학회(Associated Professional Sleep Societies, APSS) 연례 학술대회 SLEEP 2023에서 결과를 발표했다.

지난 10년간 건강한 수면의 중요성에 대한 인식이 증가하면서, 수면구조를 인식하는 데 도움이 되는 많은 장치가 개발돼왔다.

그러나 애플워치와 수면 측정 반지(sleep rings)간의 일치를 평가한 연구는 제한적이었다.

이에 연구팀은 애플 워치를 수면링과 비교했고, 향후 수면 구조 평가에 유용할 도구로 활용 가능한지에 대해 분석했다.

이를 위해 건강한 32세 남성 1명을 대상으로, 7일간 수면건강기능이 있는 애플워치7과 수면 측정 반지(sleep rings)를 동시에 사용하도록 했다.

해당 참가자의 가정 수면 데이터를 수집했고, 수집된 데이터들은 비교를 위해 애플워치에서 N1, N2, N3 단계의 수면을 NREM으로 합쳤다. 

수집된 데이터는 총 수면 시간(TST), 취침 시간(TIB), REM 시간, NREM 시간 등으로 구분했으며, 데이터는통계기술을 활용해 IBM SPSS v. 29.0.0로 분석했다.

그 결과 워치에는 총 수면시간 데이터가 408.7로 나타났고, 표준 편차(SD) 44.3, 수면링은 404.57였으며, SD는 47.1(p=0.902)이었다.

NREM 수면은 워치가 330.1, SD 32.8였으며, 링은 337.8, SD 42.3(p=0.620)로 나타났다. REM수면은 워치가 72.7, SD 19.5, 링은 66.7, SD 13.1(p=0.535)였다. 총 취침시간은 워치가 475.3, SD 20.8이고 링이 421.4, SD 52.8(p = 0.017)로 확인됐다.

연구팀은 "총 수면시간(TST), 렘(REM) 수면 및 비렘(NREM) 수면을 추정하는 데 있어 수면 링과 애플 워치 사이에 통계적으로 유의미한 차이가 없다는 것을 발견했다"고 밝혔다.

이어 "눈에 띄게 다른 유일한 측정 값은 침대에 누워 있는 시간이었다"며 "이번 연구를 통해 애플워치가 수면 장애를 치료하기 위한 수면 아키텍처의 보조 도구로 사용될 수 있음을 시사한다"고 설명했다.

이와 함께 도 헨리포드헬스시스템 도미닉 카푸토 교수를 비롯한 아르카스코프·베일러 의과대학의 공동 연구팀에 의해 SLEEP 2023에서 발표됐다.

필립스 액티워치(Philips Respironics Actiwatch)는 신체활동 기록(Actiagraphy) 데이터를 수집을 하는 표준도구였다. 그러나 필립스 액티워치의 단종 발표가 나오면서, 소비자 기반 장치의 대안을 모색하는 움직임이 증가하고 있다.

유망 솔루션 중 하나로 애플워치(Apple Watch)가 대두됐다. 이는 사용자가 원시 가속도계(raw accelerometer) 데이터에 접근할 수 있어 웨어러블 기술의 오랜 문제인 '블랙박스 알고리즘' 문제를 제거 가능하기 때문이다.

이에 연구팀은 애플워치 데이터에서 파생된 기록과 액티워치 데이터 파생 기록을 분석해 대안 가능성을 연구했다. 해당 연구는 참가자들이 7~14일(평균 = 9일) 동안 양 손목에 각각 액티워치와 애플워치를 동시에 착용했다.

가속도계 데이터와 활동량, 일일수면일기 등이 수집됐고, 이들 도구 간 일치성을 조사하기 위해 활동기록 횟수를 2분, 5분, 10분, 30분,  60분 단위로 분류했다.

애플워치와 액티워치 간 일치 여부는 CCC(Concordance Correlation Coefficient)로 정량화됐고, 유용성(활용도) 여부에 대해서는 별도의 설문조사가 이뤄졌다.

그 결과  CCC는 63(2분), 70(5분), 78(10분), 90(30분), 92(60분) 등으로 나타났고, 30분과 60분에서 가장 강한 일치를 보였다. 모든 단위에 대한 y-축은 양수로, 애플워치가 액티워치에 비해 활동 수를 감지할 가능성이 더 높은 것으로 나타났다.

사용성 측면에서도 참가자의 대다수(88%-100%)는 편안함, 편리함, 공공장소 착용 선호도, 재착용 선호도 등에 대해 애플워치를 선택했다. 명확한 선호도가 없는 질문은 '사용 편의성'이었으며, 참가자 중 56%가 애플 워치로 응답했다.

연구팀은 "이번 연구는 애플워치가 액티워치의 실현 가능한 대안인지 확인한 첫 연구"라며 "애플워치의 가속도계가 더 민감한 것을 감안하면, 활동 카운트를 결정하기 위해 다른 알고리즘을 사용하면 더 작은 단위에서도 일치성을 향상시킬 수 있을 것"이라고 밝혔다.

이어 "향후 후속 연구를 통해 임상 샘플에서 애플워치의 수면 감지 효과, 각성 감지 효과 등을 더 면밀히 조사할 필요가 있다"고 덧붙였다.