“오늘은 밤 11시 10분에 주무세요” 갤워치8이 잘 시간 딱 찍어준다

날씨예보처럼 수면예보해주는 기능
KAIST, 미래형 수면 알고리즘 개발
삼성 갤럭시워치 통해 전세계 공개
KAIST 수리과학과 김재경 교수팀
최근 출시한 ‘갤럭시 워치8’ 등 지원

갤럭시워치 8 등을 활용해 카이스트가 개발한 ‘미래형 수면 알고리즘’을 이용할 수 있다. [삼성전자]

“이제 날씨예보처럼 수면예보도 활용하세요. 김매경 씨는 오늘밤 11시 10분에서 11시 40분 사이에 잠자리에 드는 것을 추천합니다.”

KAIST 수리과학과 김재경 교수팀이 개발한 개인 맞춤형 수면 가이드 알고리즘이 삼성전자 갤럭시워치를 통해 전세계에 제공된다. 이 알고리즘은 사용자의 수면 패턴을 분석해 최적의 취침 시간대를 제시하고, 규칙적인 수면 습관 유도와 일상 속 피로 회복을 돕는다. 이 연구팀은 기초과학연구원(IBS) 의생명 수학 그룹 CI이기도 하다.

이 기술은 수학적 모델링과 생체리듬 이론을 기반으로 개발된 수면 시간 추천 알고리즘으로, 과거 수면 데이터를 분석해 수면 압력과 생체시계를 함께 고려한다. 단순한 수면량 권고가 아니라 개개인에 따라서“밤 11시 10분에서 11시 40분 사이에 잠자리에 드는 것이 이상적입니다”와 같은 정량적이고 실천 가능한 ‘시간 창(time window)’을 제시하는 것이 특징이다.

기존의 스마트워치 수면 기능은 주로 “어젯밤 몇 시간을 잤는가”와 같은 과거 데이터 분석 위주였다. 이번에 개발된 수면 가이드 알고리즘은 수면의 ‘미래’를 설계한다는 점에서 관심을 모은다. 사용자의 과거 수면 패턴을 분석해 축적된 수면 압력과 생체리듬 상태를 고려한 후, 오늘 밤 어떤 시간대에 잠자리에 들어야 내일 하루를 가장 상쾌하게 보낼 수 있는지를 제안한다.

기초과학이 실제 서비스로 연결된 사례

김재경 카이스트 교수팀이 개발한 ‘미래형 수면 알고리즘’. [KAIST]

김재경 교수는 “그동안 수학 연구실 자체적으로 수면 건강 앱을 개발하며 3년 가까이 꾸준히 연구와 개선을 이어왔지만, 시행착오도 많았고 상용화도 쉽지 않았다”면서 “이번에 KAIST 기술가치창출원 서문종 산학협력중점교수의 도움을 받아, 삼성전자와 협업하고 실제 서비스로 구현할 수 있게 되었다”고 말했다.

이어 “논문과 수식 속에 머물던 수면 알고리즘이 이제는 실제 사용자들의 수면 습관을 개선하고 삶의 질을 높이는 데 직접 기여할 수 있다는 사실에 깊이 감사하고 뿌듯함을 느낀다”라고 소감을 전했다.

학계의 관심도 크다. 지난 6월 미국에서 열린 세계 최대 수면학회인 SLEEP 2025에서 김 교수의 알고리즘에 대한 강연은 핫 토픽스(Hot Topics)세션에 선정되었으며, 오는 9월 싱가포르에서 개최되는 World Sleep 2025학회에서도 소개될 예정이다.

김 교수는 현재 삼성서울병원 주은연 교수 연구팀과 협력하여 더 고도화된 수면 시간 추천 알고리즘을 개발 중이며, 수면 질환 예측 알고리즘 ‘SLEEPS’(Sleep-Math.com) 역시 공동 연구를 통해 공개한 바 있다.

김 교수는 세계적인 수리과학자이자 수리생물학 분야의 권위자로, 2025년 한국인 최초로 미국 산업응용수학회(SIAM) 연례학회(SIAM Annual Meeting)에서 기조 강연을 맡았으며, 국제 최고 권위의 응용수학 저널인 SIAM Review의 한국인 최초 편집위원으로 위촉되었다.

이러한 학문적 성취는 국내 수학 연구의 국제적 위상을 높이며, 기초과학이 실질적인 사회적 기여로 이어질 수 있음을 보여주는 사례로 평가된다.

김재경 카이스트 수리과학과 교수. [KAIST]