나의 수면 사운드 데이터는 투명하고 안전하게 수집되고 있을까?

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Asleep Team Blog
Published in
6 min readDec 19, 2023

[Editor’s Note]

에이슬립의 Sleep AI는 수면 사운드를 통해 사용자의 수면을 분석합니다. 수면 사운드는 숨소리, 뒤척임 소리 등 잠자는 동안 발생하는 다양한 사운드를 의미합니다. 에이슬립의 Sleep AI는 스마트폰 혹은 스마트 기기에 부탁된 마이크로 수면 사운드를 수집해 사용자의 수면을 모니터링하고, 실시간으로 측정된 결과를 제공합니다.

수면 사운드는 사적인 정보에 해당되는 만큼 철저히 관리되어야 할 필요가 있습니다. 특히 에어러블 슬립트래커는 압도적으로 편리하지만 동시에, 매일 밤 7–8시간 동안 수면 사운드라는 개인 정보가 스마트폰 마이크를 통해 수집되고 분석되는 과정에서 ‘보안’을 생각하지 않을 수 없습니다.

에이슬립은 수면 사운드 데이터를 어떤 방식으로 수집하고 분석할까요? 나의 수면 사운드 데이터는 안전하게 관리되고 있을까요? 편리함, 정확도와 더불어 에이슬립이 가장 중요하게 여기고 있는 데이터 보안 정책과 원리를 지금 바로 확인하세요.

에이슬립의 Sleep AI는 별다른 기기 없이 스마트폰 혹은 스마트 기기에 부착된 마이크를 활용하여 숨소리, 뒤척임 소리 등 잠자는 동안 발생하는 다양한 수면 사운드로 수면을 분석합니다. 이를 통해 수면 단계를 추적하고, 호흡 안정도를 감지할 수 있으며, 코골이와 같은 수면 패턴을 쉽게 파악할 수 있습니다.

호흡은 수면을 이해하는 데 중요한 요소입니다. 특히 수면 건강을 파악하는 데 중요한 정보인 수면 단계(sleep stage)는 중추 신경계와 운동 신경계의 활성화 정도에 따라 변화합니다. 이에 따라 호흡도 함께 변하기 때문에 호흡을 잘 분석하면 수면 단계를 알아낼 수 있죠.

중추 신경계의 상태는 호흡의 리듬과 주기, 패턴을 통해 파악할 수 있습니다. 운동 신경계의 상태를 파악할 때도 호흡은 중요한 단서입니다. 호흡의 톤과 깊이를 통해 운동 신경계 상태를 추적할 수 있기 때문입니다. 또한 호흡 소리와 패턴이 어떻게 변하는지를 파악하게 되면 수면 도중의 무호흡증이나 저호흡증 여부를 감지할 수도 있습니다.

💡 수면 건강을 파악하는 데 수면 단계를 정확히 측정하고 분석하는 것이 중요한 이유를 알고 싶다면?
👉🏻 <수면 단계(sleep stage)를 정확하게 알면 우리의 잠은 어떻게 바뀔까?>

에이슬립의 AI 기반 수면 분석 기술은 광범위한 수면 데이터로 학습된 최첨단 머신 러닝 알고리즘을 통해 개발되었습니다. 이 기술에 활용되는 숨소리는 스마트폰에 내장된 마이크를 활용해 측정되기 때문에 병원에 가지 않아도 스마트폰 하나로, 집에서 여러 날 개인의 수면을 측정할 수 있습니다. 또한 모든 수면 추적 정보는 이해하기 쉬운 데이터 기록으로 남아 주기적으로 수면을 추적 및 관리할 수 있도록 도와줍니다.

에이슬립은 수면 사운드 데이터를 수집하고 분석하는 과정에서 날 것(Raw)의 사운드 데이터를 수집, 분석하지 않습니다. 스마트폰 마이크로 입력되는 수면 사운드는 에이슬립이 개발한 코드를 통해 사용자의 스마트폰에서 멜-스펙트로그램(Mel Spectrogram)이라는 이미지 형태로 변환된 다음 에이슬립의 수면 분석 서버로 전송됩니다. 멜-스펙트로그램은 아래의 이미지와 같이 소리의 파형을 주파수 구간(Mel Scale)으로 구분해 이미지화 한 것입니다. 즉, 사용자의 개인정보를 담은 수면 사운드는 에이슬립의 서버는 물론, 에이슬립의 수면 AI 기술을 활용하는 서비스의 서버에도 저장되지 않습니다.

수면 4단계별 멜-스펙트로그램
(왼쪽부터) 정상 수면 상태일 때 / 저호흡 상태일 때 / 무호흡 상태일 때의 멜-스펙트로그램

또한 이 과정에서 에이슬립은 수면 환경에서 발생하는 민감한 소리 정보와 개인정보 데이터를 제거하고, 역변환이 불가능하도록 처리합니다. 수면 사운드가 멜-스펙트로그램 이미지로 변환될 때는 어떤 대화가 구체적으로 오갔는지, 누구의 목소리인지 등은 인지하지 못할 만큼 낮은 해상도를 사용합니다. 그러면서도 수면 분석에 필요한 숨소리의 톤이나 패턴 등 중요한 정보를 분석하는 데에 문제가 없는 수준의 이미지 해상도를 사용하기 때문에 AI 분석의 정확도를 유지하면서도 개인정보를 안전하게 보호할 수 있습니다.

이와 같은 과정으로 만들어지는 멜-스펙트로그램은 5분 단위로 에이슬립 수면 분석 서버에 전송됩니다. 스마트폰 마이크로 입력되는 수면 사운드는 30초마다 멜-스펙트로그램 이미지로 변환되며, 이렇게 변환된 이미지들이 5분마다 서버에 전송되어 수면 분석이 이루어집니다.

에이슬립이 멜-스펙트로그램 최소 단위를 30초로 정한 이유는 수면다원검사(PSG)에서 제공하는 수면 단계 정보 분석 시간과 미국수면의학회(AASM)에서 정의한 수면 단계 정보를 분석하는 최소 시간 단위가 30초이기 때문입니다. 이처럼 에이슬립은 의학적으로 정확도가 가장 높은 수면 검사와 국제적으로 통용되는 기준에 따라 수면 AI 분석을 진행하고 있습니다.

🌞 아래 이미지를 클릭하시면 수면의 각 단계별 사운드를 멜-스펙트로그램 이미지로 보면서 수면 단계별로 미세하게 달라지는 숨소리들을 직접 들어보실 수 있습니다.

이와 같이 에이슬립은 오로지 수면 측정에 필요한 정보만을 남겨 활용하기 때문에 개인 정보 보호 문제에서 자유롭습니다. 개인의 수면 사운드 데이터를 가장 정확하게 분석하는 것과 동시에 멜-스펙트로그램 변환 방식을 통해 보다 안전하고, 투명하게 데이터를 수집합니다.

🔐 에이슬립은 사용자의 개인정보를 안전하게 지킵니다

1️⃣ 스마트폰 마이크를 통해 수집된 수면 사운드 데이터는 멜-스펙트로그램이라는 이미지 형태로 변환되어 에이슬립 AI 분석 서버로 전송됩니다.
2️⃣ 이 과정에서 수면 단계와 수면 과정 중 발생하는 현상을 분석할 수 있을 정도의 이미지 해상도로 변형하기 때문에 원본 사운드로 복원하는 것은 불가능합니다.
3️⃣ 사용자의 개인정보를 담은 수면 사운드는 에이슬립의 서버는 물론, 에이슬립의 수면 AI 기술을 활용하는 서비스의 서버에도 저장되지 않습니다.

📍 에이슬립의 수면 AI 기술이 수면의 각 단계별 숨소리의 차이를 어떻게 감지해내는지 더 자세히 알고 싶다면?
👉🏻
<세계 최대 수면 학회 World Sleep Congress 2023가 주목한 수면 AI 기술>

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