(민간 연구용역) ‘온열 스트레스 모델’의 임상실험 데이터 분석 및 개인 맞춤형 세분화 모델 개발/분석 (2차년도)
분야Health
책임교수구충완
연구기간2026-04-10 ~ 2026-10-09
연구원안성균(PM), 서승원, 최다정, 최유진
발주처삼성전자
설명
■ 배경
1차년도 연구에서는 Galaxy Watch의 심박수와 개인 신체정보를 활용하여 국제표준 기반 온열 스트레스 관리 알고리즘을 구현하고, 챔버실험을 통해 개인 간 열스트레스 반응과 모델 산출 오차를 분석하였다. 그러나 실제 산업현장에서는 작업강도와 열환경이 지속적으로 변화하고 작업과 휴식이 반복되며, 연령·체형·직종 등에 따라서도 열스트레스 반응이 달라질 수 있다. 따라서 개발된 알고리즘의 신뢰성과 현장 적용성을 확보하기 위해서는 임상 데이터를 이용한 타당성 검증과 함께 다양한 작업·환경 조건 및 개인 특성을 고려한 모델의 세분화가 필요하다.
■ 목표
본 과제에서는 「온열 스트레스 모델의 임상실험 데이터 분석 및 개인 맞춤형 세분화 모델 개발·분석」을 목표로 하였다. 먼저 임상실험에서 확보되는 직장온도 실측값과 온열 스트레스 관리 알고리즘의 산출값을 비교하여 모델의 정확도를 검증하고, 작업강도·체감온도·휴식시간 등을 고려한 임상실험 프로토콜과 모델 보정조건을 분석한다. 또한 프로토콜에 따른 모델 오차 특성을 비교하여 개인 맞춤형 세분화 필요성을 검토한다. 동시에 인공기후환경챔버에서 작업과 휴식이 반복되는 실제 작업환경을 고려하여 휴식 이후에도 잔존하는 열부하를 다음 작업구간에 연계하는 모델을 검토함으로써 현장 적용성을 향상시키고자 한다.
나아가 체감온도, 작업강도, 건강정보 등 다양한 조건에서 나타나는 열스트레스 반응 차이를 규명하기 위해, 건설현장의 리빙랩을 통해 수집되는 Galaxy Watch 생체정보, 온·습도 등 환경정보, 개인 및 직종정보를 활용하여 직종별 작업강도와 온열 스트레스 수준을 분석하고, 산업현장 적용을 위한 개인·작업조건별 세분화 전략을 제시하고자 하였다.
■ 기대효과
• 임상실험의 직장온도 실측값을 기반으로 모델의 정확도를 검증함으로써, 웨어러블 기반 온열 스트레스 예측기술의 객관적인 신뢰성 검증 근거를 확보할 수 있다.
• 작업과 휴식의 반복 및 열부하의 누적·회복 특성을 모델에 반영함으로써, 단일 시점의 위험평가를 넘어 실제 작업과정에서 지속적으로 변화하는 작업자의 온열 스트레스 상태를 추적·관리할 수 있는 기술로 고도화할 수 있다.
• 실험실·임상·실제 산업현장에서 확보된 데이터를 종합적으로 검토함으로써, 개발 모델의 현장 적용 가능성과 범용성을 검증하고 향후 산업현장 적용을 위한 실증 기반을 확보할 수 있다.
• 궁극적으로 Galaxy Watch를 활용하여 작업자별 위험수준을 실시간으로 모니터링하고, 위험도에 따라 휴식·작업관리 및 경고를 제공하는 개인맞춤형 온열질환 예방·건강관리 솔루션으로 확장할 수 있는 기술적 기반을 확보할 수 있다.
1차년도 연구에서는 Galaxy Watch의 심박수와 개인 신체정보를 활용하여 국제표준 기반 온열 스트레스 관리 알고리즘을 구현하고, 챔버실험을 통해 개인 간 열스트레스 반응과 모델 산출 오차를 분석하였다. 그러나 실제 산업현장에서는 작업강도와 열환경이 지속적으로 변화하고 작업과 휴식이 반복되며, 연령·체형·직종 등에 따라서도 열스트레스 반응이 달라질 수 있다. 따라서 개발된 알고리즘의 신뢰성과 현장 적용성을 확보하기 위해서는 임상 데이터를 이용한 타당성 검증과 함께 다양한 작업·환경 조건 및 개인 특성을 고려한 모델의 세분화가 필요하다.
■ 목표
본 과제에서는 「온열 스트레스 모델의 임상실험 데이터 분석 및 개인 맞춤형 세분화 모델 개발·분석」을 목표로 하였다. 먼저 임상실험에서 확보되는 직장온도 실측값과 온열 스트레스 관리 알고리즘의 산출값을 비교하여 모델의 정확도를 검증하고, 작업강도·체감온도·휴식시간 등을 고려한 임상실험 프로토콜과 모델 보정조건을 분석한다. 또한 프로토콜에 따른 모델 오차 특성을 비교하여 개인 맞춤형 세분화 필요성을 검토한다. 동시에 인공기후환경챔버에서 작업과 휴식이 반복되는 실제 작업환경을 고려하여 휴식 이후에도 잔존하는 열부하를 다음 작업구간에 연계하는 모델을 검토함으로써 현장 적용성을 향상시키고자 한다.
나아가 체감온도, 작업강도, 건강정보 등 다양한 조건에서 나타나는 열스트레스 반응 차이를 규명하기 위해, 건설현장의 리빙랩을 통해 수집되는 Galaxy Watch 생체정보, 온·습도 등 환경정보, 개인 및 직종정보를 활용하여 직종별 작업강도와 온열 스트레스 수준을 분석하고, 산업현장 적용을 위한 개인·작업조건별 세분화 전략을 제시하고자 하였다.
■ 기대효과
• 임상실험의 직장온도 실측값을 기반으로 모델의 정확도를 검증함으로써, 웨어러블 기반 온열 스트레스 예측기술의 객관적인 신뢰성 검증 근거를 확보할 수 있다.
• 작업과 휴식의 반복 및 열부하의 누적·회복 특성을 모델에 반영함으로써, 단일 시점의 위험평가를 넘어 실제 작업과정에서 지속적으로 변화하는 작업자의 온열 스트레스 상태를 추적·관리할 수 있는 기술로 고도화할 수 있다.
• 실험실·임상·실제 산업현장에서 확보된 데이터를 종합적으로 검토함으로써, 개발 모델의 현장 적용 가능성과 범용성을 검증하고 향후 산업현장 적용을 위한 실증 기반을 확보할 수 있다.
• 궁극적으로 Galaxy Watch를 활용하여 작업자별 위험수준을 실시간으로 모니터링하고, 위험도에 따라 휴식·작업관리 및 경고를 제공하는 개인맞춤형 온열질환 예방·건강관리 솔루션으로 확장할 수 있는 기술적 기반을 확보할 수 있다.
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