PPG 센서의 원리와 장단점

 

1. PPG란?

PPG는 Photoplethysmography의 줄임말이다.

우리말로는 광 혈류 측정 혹은 광혈류량도라고 한다.

빛을 이용하여 혈액이 흐르는 현상을 측정하는 것을 의미한다.

주로 혈액량의 변화를 감지해 심박수를 측정하는 역할을 한다.

 

2. PPG 센서의 원리

PPG 센서에는 빛을 내보내는 광원인 발광부와 빛을 받아들이는 부분인 수광부로 나뉜다.

PPG센서의 원리/출처:soulfit

1. 발광부에서 빛을 내보낸다. 이때 사용하는 빛은 대부분 저강도의 적외선을 사용한다.
2. 빛은 피부에 흡수된다. 흡수되는 양은 조직에 따라 다르며, 혈액의 경우 주변 조직보다 더 많은 양의 빛을 흡수한다.
3. 흡수되지 않은 빛의 일부는 반사되어 수광부로 들어간다.
4. 수광부에서는 반사되는 광량의 변화를 알 수 있다. 광량은 맥박에 따라 달라진다.[심장이 뛰면 심장에서 피를 밀어내고, 순간적으로 혈관을 지나는 혈액의 양이 증가한다. 혈액이 증가하면 흡수하는 빛의 양이 증가하고, 반사하는 빛의 양은 줄어든다.(PPG 센서의 종류에 따라 발광부 반대편에 수광부가 위치한 경우도 있다.)]

 

3. PPG 센서의 장점

• 값이 저렴하다
• 생김세와 구조가 간단하고 측정값의 신뢰성이 높다
• 사용자에게 특별히 복잡한 교육이 필요하지 않다
• 웨어러블 기기에 쉽게 적용이 가능하다.

 

4. PPG 센서의 단점

• 동작시 심전도 센서에 비해 소비전력이 크다[심전도(-2.5mW) < PPG(-30mW)]
• 혈압 측정이 불가능하다
• 정확하게 박동별로 심박수를 측정할 수는 없다.(심전도는 가능)
• 평균 심박수만 측정이 가능하다.(보통 간격은 5분 이상)

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