[비즈월드] AI 기반의 스마트 코칭 방법이 개시된다. 컴퓨터로 구현되는 운동 코칭 방법에 있어서, 근거리 통신 모듈을 통해 운동 머신과의 통신 세션을 설정하는 단계, 상기 통신 세션이 설정된 운동 머신으로부터 실시간으로 센싱되는 운동량 정보를 수신하는 단계, 수신된 상기 운동량 정보를 미리 지정된 항목 별로 구분하여 저장하는 단계, 및 수신된 상기 운동량 정보 및 미리 등록된 사용자 특성 정보에 기초해 사용자 맞춤형 운동 정보를 추천하는 단계를 포함할 수 있다.

인하대학교 산학협력단이 2018년 9월 10일 출원(출원번호 제1020180107658호)하고 올해 5월 25일 등록(등록번호 제102116968호)을 받은 'AI 기반의 스마트 코칭 방법' 특허의 요약문이다.

최근 들어 일과 개인 생활의 균형을 나타내는 워라밸(work and life balance)가 주목 받으면서 퇴근 후나 주말, 또는 여유 시간에 운동 등 자신의 삶을 위한 소비가 증가하고 있다.

워라밸의 하나로서 자신의 건강을 관리하고자 하는 사용자의 욕구가 증가하고 있으며 약간의 시간 투자로 삶의 질을 향상시키기 위해 수영, 헬스, PT(Personal Training), 골프, 필라테스 등 다양한 운동을 하는 사용자들이 증가하고 있다.

이런 사용자 관심을 반영해 GE(General Electric)에서는 IoT(Internet Of Thing) 시스템 기반의 디지털 트윈(digital twin)을 구성해 발전소 가스터빈의 상태를 측정하고 운영 및 유지 보수를 최적화하는 시스템을 운영 중이며, 디지털 트윈의 확대 적용을 위해 심장 동작을 모델링 및 시뮬레이션하는 디지털 휴먼 트윈 기술을 정밀 의료에 적용하는 기술을 연구하고 있다.

아디다스와 폴라가 합작한 의복 트레이닝 시스템은 운동 중 심박수 등 신체신호를 측정해 시계형 단말로 데이터를 전송하고, 정보를 표시하게 한다. 이때 의복의 특성을 잃지 않고도 생체 정보 감지 센서를 의복에 내장하는 것이 핵심 기술이다.

이외에, 다쏘 시스템은 사물 인터넷 기반의 디지털 트윈을 이용해 에너지 효율 및 점유를 최적화하기 위한 건물 현황과 기술 정보를 실시간 3D 데이터로 제공하며, 스마트 시티는 스마트 오브젝트, 스마트 빌딩 및 스마트카(smart car)의 통합 가상 환경을 제공하는 기술이 개발되고 있다.

이처럼 운동하는 사용자의 생체 신호를 탐지하여 알려주는 기술이 다양한 업체에서 연구 개발되고 있으며, 국내의 헬스케어 시장은 혈당, 혈압, 체지방 등 생체 신호에 국한된 홈 원격 건강관리 서비스 위주로 초기 형성단계이며, 제품 서비스 개발, 스타트업, 펀딩, 상용화 등 산업적 활용으로 연결되지 못하고 있는 실정이다.

일부 운동 애플리케이션이 제공되고 있으나, 상용되고 있는 피트니스(fitness) 애플리케이션의 경우, 운동 머신과 서비스 플랫폼이 서로 연결되지 못하고 있으며, 사용자가 수동으로 자신이 운동한 운동 머신의 운동 기록을 일일이 수동으로 기록해야 하는 번거로움이 존재한다.

예컨대, 피트니스 센터에서 5개의 운동을 수행한 경우, 5개의 운동에 대한 운동 기록을 사용자가 모두 피트니스 애플리케이션을 통해 일일이 기록해야 하는 번거로움이 존재한다.

이에 따라 사용자가 운동 머신(즉, 운동 기구)를 이용해 운동을 수행함에 따라 발생되는 데이터들을 표준화된 지표를 기반으로 지수(index)로 제공하고, 지수를 기반으로 사용자에게 운동 방법, 운동 머신의 사용 방법 등을 코칭(coaching)하는 기술이 요구된다.

삼성전자와 경희대 산학협력단이 2015년 6월 4일 공동출원(출원번호 제1020150078991호)인 '피드백에 기초하여 운동 프로그램을 제공하는 방법 및 장치' 기술에는 운동 프로그램을 수행하는 사용자의 심박수를 기초로 운동 프로그램에 따른 운동 수행의 페이스를 코칭하는 코칭 메시지를 제공하고, 코칭 메시지에 기초해 운동 프로그램의 해당 회차의 운동 강도를 조절하고, 조절된 운동 강도에 따라 운동 프로그램을 제공하는 기술이 개시되어 있다.

이런 가운데 인하대학교 산학협력단이 인공지능(AI)을 기반으로 미리 등록된 사용자 특성 정보에 기초해 사용자 맞춤형 운동 정보를 추천하는 단계를 포함하는 특허를 등록받았다.

이 특허는 과학기술정보통신부의 국가연구개발사업인 '정보통신기술인력양성(정보화)' 중 '인공지능을 활용한 콘텐츠 창작기술'의 수행 결과물이다.

인하대 연구자들은 해당 발명을 통해 피트니스 센터 또는 가정 내에 구비된 운동 머신(즉, 운동 기구)와 사용자(즉, 사용자 단말)이 교감해 사용자의 현재 상태에 적합한 운동 방법, 운동 머신 등의 사용자 맞춤형 운동 정보를 실시간으로 제공할 수 있도록 했다.

또 운동에 익숙하지 않은 사용자 또는 특정 운동 머신을 처음 시도하는 사용자에게 PT를 신청하지 않고도 PT와 유사하게 운동 코칭을 사용자가 운동 코스, 특정 운동 머신의 사용 방법, 운동 회수, 운동 시간, 운동 자세 등을 실시간으로 코칭(가이드) 받도록 도와주고자 했다.

또 사용자가 운동함에 따라 발생하는 운동 데이터들을 표준화된 지표에 따라 지수화해 제공하고, 표준화된 지표에 따라 제공된 운동 지수를 기반으로 의료 시스템과 연동해 사용자의 질병이나 현재 건강 컨디션에 적합한 구체적인 운동 종류, 운동 방법 등을 제시 가능하도록 의사의 운동 처방에 도움을 주도자 했다.

인하대 산학협력단은 빅데이터 및 딥러닝(deep learning)을 기반으로 생성된 운동 코칭 모델에 기초해 등록 사용자의 나이 정보, 성별 정보, 운동 머신의 위치 정보, 선호도, 및 운동 목적 정보를 포함해 맞춤형 운동 정보를 추천하도록 했다.

특히 운동에 익숙하지 않은 사용자 또는 특정 운동 머신을 처음 시도하는 사용자에게 운동 코스, 특정 운동 머신의 사용 방법, 운동 회수, 운동 시간, 운동 자세 등을 실시간으로 코칭(즉, 가이드)할 수 있도록 했다.

또 처음 시도하는 운동 머신의 사용 방법, 해당 머신에서의 올바른 자세를 스마트 미러(smart mirror), AR(Augmented Reality) 등을 통해 제공하고, 운동 중인 사용자의 자세 정보를 기반으로 올바르게 운동이 진행되고 있는지 여부를 파악해 운동을 코칭함으로써, 사용자가 처음 시도하거나 익숙하지 않은 운동 머신을 통해 운동을 수행 때 잘못 된 자세로 운동을 수행하더라도 올바른 자세로 교정하며 운동을 수행하도록 도움을 줄 수 있다 구상했다

게다가 제공된 운동 지수를 기반으로 의료 시스템과 연동해 사용자의 질병이나 현재 건강 컨디션에 적합한 구체적인 운동 종류, 운동 방법 등을 제시 가능하도록 의사의 운동 처방에 도움을 줄 수 있다. 즉, 당뇨, 고혈압, 고지혈, 심혈관 질환 등의 환자에게 단순히 "적당히 운동하세요" 등의 처방 이외에 실질적으로 어떤 운동을 하루에 어떤 무게/어떤 속도로 몇 회 또는 몇 분/몇 시간씩 등의 상세 처방이 가능하도록 제공할 수 있다는 것이다.

해당 특허가 전용된 애플리케이션이 상용화된다면 비싼 비용을 지불하지 않고도 집에서 혼자 운동을 하는 홈트족(홈+트레이닝)이나 셀트족(셀프+트레이닝)에게 유용하게 사용될 것으로 전망된다.