김재경 KAIST 수리학과 교수 개발 기술, 갤럭시 워치에 이식돼
사용자 수면 건강 조언 기대

삼성전자가 선보인 갤럭시 위치8의 주요 기능인 'AI 수면 코치'는 엔지니어가 아닌 수학자 손에서 탄생했다. 세계적인 수리생물학자인 한국과학기술원(KAIST) 수리과학과의 김재경 교수다.

김재경 KAIST 수리학과 교수

김 교수가 미분과 같은 수학을 이용해 개발한 AI 기술이 한국 기업이 제조하는 스마트워치로 이식돼 각국 사용자들의 맞춤형 수면 건강을 책임지는 '건강 비서'로 거듭난 것이다. 산학 협력의 사례로도 주목된다.

김 교수는 11일 아시아경제와의 통화에서 "삼성전자에서 AI 수면 측정 기술을 확보하고 싶다고 연락해왔고, 적절한 보상을 받고 기술을 이전했다"라고 설명했다.

삼성전자가 9일 발표한 '갤럭시 워치 8'에는 사용자의 수면 패턴을 분석해 최적의 취침 시간을 알려주는 AI 수면 관리 기능이 새롭게 등장했다. 수면 관리 기능은 애플워치 등 대부분의 스마트워치도 가지고 있지만, 이번 기술은 과학자에 의해 인공지능 시대에 맞는 조언을 해준다는 것이 특징이다.

김 교수팀이 개발한 AI 알고리즘은 갤럭시 워치를 차고 자는 사용자의 수면 데이터를 받아 개인의 고유한 생체시계, 즉 '크로노타입(Chronotype)'을 역으로 추적한다. 이를 통해 '아침형 인간'인지 '저녁형 인간'인지를 정밀하게 판단하고, 뇌와 신체가 가장 효율적으로 회복할 수 있는 최적의 취침 시간과 기상 시간을 '시간의 창(Time Window)' 형태로 제안한다.

단순히 '8시간 주무세요'가 아니라, '밤 11시 10분에서 11시 40분 사이에 잠자리에 드는 것이 가장 이상적입니다'와 같이 구체적이고 실행 가능한 가이드를 제공한다.

삼성전자도 갤럭시 워치8의 홍보에 수면 관리 기능을 강조하고 있다.

갤럭시 워치8의 수면 관리 기능. 사진=삼성전자

기존 수면 앱이 '얼마나 잤는가'라는 수면의 '양'에 대한 분석에 집중했다면, 김 교수의 기술은 '언제 잠들고 깨는가'라는 수면의 '규칙성'과 '타이밍'에 초점을 맞춘다.

김재경 교수는 수학을 이용해 수면에 대해 연구해온 '수리생물학' 분야의 세계적 권위자다. 그는 인체의 24시간 주기 리듬, 즉 '생체시계(Circadian Rhythm)'를 수학적 모델링으로 분석하는 연구에 집중해왔다.

김 교수는 삼성서울병원 주은연·최수정 교수팀, 이화여대 서울병원 김지현 교수팀과 공동 연구를 통해 개발한 세 가지 수면 질환을 예측할 수 있는 알고리즘 '슬립스(SLEEPS·SimpLe quEstionnairE Predicting Sleep disorders)'를 2023년에 개발해 인터넷에 공개하기도 했다.

김 교수는 "얼마나 자느냐만큼, 혹은 그 이상으로 '언제' 자느냐가 건강과 수면의 질에 결정적인 영향을 미친다"며, "수학 모델을 통해 개인의 불규칙한 데이터 속에서 최적의 패턴을 찾아내는 것이 기술의 핵심"이라고 설명했다.

김 교수는 "너무 많이 자는 것도, 적게 자는 것도 좋지 않다. 7시간 정도 자는 것이 좋다"고 조언했다.

김 교수는 학계에서 이미 그 실력을 인정받은 스타 과학자다. 미국 미시간대학교에서 박사학위를 받고 아주대학교를 거쳐 2020년 KAIST에 부임했다. 그는 부임 직후인 2021년, 과학기술정보통신부가 선정하는 '올해의 젊은 과학자상'을 수상했으며, 2023년에는 한국차세대과학기술한림원(Y-KAST) 회원으로 선출되는 등 국내외에서 촉망받는 연구자로 자리매김했다. 수리생물학에 대한 이해를 돕기 위해 '수학이 생명의 언어라면'이란 책을 출판하기도 했다.

백종민 테크 스페셜리스트 cinqange@asiae.co.kr

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