시계가 '혈당을 잰다': 왜 물리적으로 불가능하고 무엇이 위험한가
손목의 일반 광학 센서는 포도당을 측정할 수 없다. 알고리즘이 나빠서가 아니라 필요한 신호 자체를 수집하지 못하기 때문이다. 물리학, 최근의 데이터 재검증, FDA의 입장, 그리고 실제로 작동하는 것을 짚어본다.
온라인 마켓플레이스에는 「채혈 없는 혈당 측정」을 내세우는 시계와 반지가 수십 종 올라와 있다. 가격은 50달러대부터, 화면은 그럴듯하다. 숫자가 적힌 타일, 하루치 그래프, 심지어 「캘리브레이션」까지 있다. 장거리 훈련에서 영양을 챙기는 사람이라면 솔깃할 만하다. 문제는 그 타일의 숫자가 측정된 값이 아니라는 데 있다. 그것은 계산된 값이고, 계산에 쓰인 데이터에는 포도당에 관한 정보가 애초에 없다.
이 글은 교육 목적이며 의사의 상담을 대신하지 않는다. 당뇨병이 있다면 인슐린과 약물의 용량 결정은 오직 허가받은 혈당측정기 또는 연속혈당측정(CGM) 시스템의 수치에 따라 이루어져야 한다.
일반 광학이 포도당을 보지 못하는 이유
소비자용 시계에는 광용적맥파(PPG) 센서가 들어간다. LED와 포토다이오드다. 약 525 nm의 초록은 심박용, 약 660 nm의 빨강과 약 940 nm의 적외선은 산소포화도용이다. 이 파장들은 헤모글로빈과 옥시헤모글로빈에 맞춰 고른 것이지 포도당에 맞춘 것이 아니다.
생리적 농도의 포도당은 빛을 아주 약하게 흡수한다. 0.1% 남짓한 용액 이야기다. 실리콘 포토다이오드가 작동하는 근적외 영역에서 포도당의 흡수대는 약하고, 훨씬 강한 물, 헤모글로빈, 지질, 단백질의 흡수대에 완전히 묻힌다.
포도당에 대한 정보를 담고 있는 대역은 다른 곳에 있다. C–O와 C–C 결합이 진동하는 8~12 µm의 중적외선 「지문」 영역, 그리고 라만 이동이다. 거기에 닿으려면 양자 캐스케이드 레이저나 특수 광학계를 갖춘 강력한 레이저가 필요하다. 50달러짜리 팔찌에 그런 것은 없고, 있을 수도 없다.
이것이 심박수의 경우와 결정적으로 다른 점이다. 심박에서는 신호가 존재한다. 다만 약하고 잡음에 묻혀 있을 뿐이며, 좋은 알고리즘이 그것을 끄집어낼 수 있다. 여기서는 신호 자체가 아예 없다.
데이터 재검증이 보여준 것
가장 설득력 있는 확인은 물리학이 아니라 통계에서 나왔다.
연구자들은 공개 데이터셋 BIG IDEAs Lab을 가져왔다. 참가자 15명이 각자 연속혈당측정 시스템 Dexcom G6와 연구용 밴드 Empatica E4를 동시에 착용한 자료다. E4는 대중용 시계보다 훨씬 잘 갖춰진 기기로 맥박, 피부 온도, 피부전기반응, 움직임을 기록한다.
핵심은 검증을 어떻게 하느냐다. 모든 참가자의 데이터를 섞은 뒤 무작위로 학습용과 시험용으로 나누면, 모델은 그저 각 사람의 개인별 「기저 수준」을 외워버리고 보기 좋은 정확도를 내놓는다. 이것이 데이터 누출이며, 인상적인 시연 대부분은 바로 여기에 기대고 있다.
재검증을 수행한 저자들은 피험자 단위 분할을 적용했다. 한 사람의 데이터가 학습과 시험에 동시에 들어갈 수 없게 한 것이다. 그리고 서로 다른 세 계열의 모델, 즉 그래디언트 부스팅, 완전 합성곱 신경망, 시간 합성곱 신경망을 검증했다.
셋 모두 똑같은 천장에 부딪혔다. 이 점이 중요하다. 근본적으로 다른 구조들이 같은 결과를 낸다면, 한계는 모델이 아니라 데이터에 있다.
얼마나 나빴을까. 밴드 데이터만으로 낸 예측의 오차는 약 22.6 mg/dL였다. 시간대만 보고 찍거나 집단 평균을 그대로 쓰는 것과 통계적으로 구분되지 않는 수준이다. 모델에 맥파, 피부 온도, 피부전기활동, 가속도계를 더했더니 오차는 13.56에서 13.60 mg/dL로 옮겨갔다. 즉 아무것도 달라지지 않았다.
저자들의 표현에는 해석의 여지가 없다. 손목에서 얻은 신호는 포도당에 대해 정보량이 0이었고, 센서 융합은 애초에 기록된 적 없는 것을 복원할 수 없다.
규제 기관은 무엇을 말하는가
FDA의 2024년 2월 21일 안전성 경고. 피부를 찌르지 않고 혈당 수치를 측정하거나 추정한다는 스마트워치와 스마트링에 대해, 이 기관은 어느 제품도 인가·허가·승인한 적이 없다. 경고는 브랜드를 가리지 않는다. 감독 과정에서 수십 개 회사가 여러 상표로 내놓은 그런 기기들이 확인됐다.
위험은 단호하게 기술되어 있다. 부정확한 수치는 인슐린이나 혈당강하제의 잘못된 용량으로 이어질 수 있고, 그 결과 몇 시간 안에 의식 혼미, 혼수, 사망까지 일어날 수 있다.
독일, Bundesnetzagentur, 2026년 2월. 소매 단계 점검에서 이 기관은 약 2,100종의 기기를 확인했고, 그중 **58%**가 요건에 맞지 않았다. 2025년 한 해 동안에는 기준에 미달하는 전자제품 770만 개의 판매를 막았다. 특히 혈당 측정 기능을 흉내만 낸 시계들이 따로 지적됐다. 수치는 무관한 센서나 추정값에서 만들어지는데, 진짜인 것처럼 제시된다. 이런 모델들은 유럽의 신속 경보 시스템 Safety Gate에 등재됐다.
실제로 어떤 모습인지는 저가 시계 Kospet iHeal 6를 실험실 혈당측정기와 비교한 독립 테스트가 보여줬다. 이 기기는 저혈당도 고혈당도 잡아내지 못했다. 실제 10.4 mmol/L일 때 5.7을 표시했고, 2.3 mmol/L일 때는 7.0을 표시했다. 무슨 일이 벌어지든 「정상」을 내놓은 셈이다. 2024년 3월 제조사는 이 모델의 생산 중단을 알렸다.
실제로 작동하는 것, 그리고 아직 없는 것
여기서는 양쪽 모두에 정직해야 한다. 「그런 기술은 존재하지 않는다」는 지나치게 강한 표현이다. 진지한 방법들은 존재하고 임상 데이터도 있다. 없는 것은 허가받은 제품이다.
DiaMonTech(독일)이 동료평가를 거친 가장 강력한 결과를 갖고 있다. 방법은 양자 캐스케이드 레이저를 쓰는 중적외선 광열 분광법으로, 소비자용 광학이 닿지 못하는 바로 그 8~12 µm 영역이다. Kaluza 외의 연구(Communications Medicine, 2025)는 울름의 당뇨기술연구소에서 진행한 전향적 연구로, 참가자 36명에서 초기 연속혈당측정 시스템 수준의 정확도를 얻었다. 다만 이것은 팔찌가 아니라 탁상형 장비이며, 손목형 버전은 존재하지 않는다.
Apple은 실리콘 포토닉스 기반 프로그램을 진행했다. 2023년에 원리 증명이 보고됐지만, 시제품은 iPhone만 한 크기였고 팔 위쪽에 착용하는 형태였다. 공개된 평가는 「제품까지 수년, 그마저도 나온다면」이었다. Samsung은 MIT와 함께 라만 분광법을 연구하며 개발 중이라고 말하지만 제품은 없다. 「손목 위의 진료실」을 약속했던 Rockley Photonics는 상용 기기를 끝내 내놓지 못한 채 2023년 파산 절차를 밟았다.
무선주파수 방식(Know Labs, Afon, Hagar)은 나쁘지 않은 수치를 내세우지만, 표본은 다섯 명 수준이고 대부분 자사 자료에 실린 것이다. 허가를 받은 곳은 없다.
이 분야의 역사는 길고 교훈적이다. GlucoWatch는 2001년에 이미 FDA 승인을 받았지만, 피부 자극과 세 시간에 이르는 예열, 빠른 변화를 따라가지 못하는 한계 때문에 시장에서 사라졌다. Google/Verily의 콘택트렌즈는 2018년에 접혔다. 눈물 속 포도당과 혈중 포도당의 상관관계가 충분하지 않았기 때문이다. 패턴은 늘 같다. 약한 신호가 잡음에 묻히고, 캘리브레이션 모델이 측정 대신 추측을 시작한다.
운동하는 사람에게 이것이 뜻하는 것
- 「혈당」을 보겠다고 시계를 사지 말 것. 그 돈으로 얻는 것은 그럴듯한 숫자를 만들어내는 발생기다. 당뇨병이 있다면 그것은 건강에 대한 직접적인 위험이다.
- 진짜 데이터가 필요하다면 피부를 찌르는 쪽을 택할 것. 연속혈당측정(CGM) 시스템은 실제로 작동하고 검증되어 있다. 2024년부터 일부는 처방 없이도 팔린다. Dexcom Stelo(2024년 3월 FDA 허가, 최초의 비처방 CGM), Abbott Lingo와 Libre Rio(2024년 6월)가 그렇다. 정확도에 대한 FDA의 요구는 구체적이다. 수치의 95% 이상이 기준값의 15% 이내에 들어와야 한다.
- 위험 추정과 측정을 구분할 것. 웨어러블이 심박수와 심박변이도를 바탕으로 대사 위험이나 패턴을 추정하는 것은 얼마든지 합법적이다. 그것을 포도당 수치가 아니라 추정이라고 정직하게 부르기만 한다면.
- Supersapiens를 기억할 것. 이 프로젝트는 진짜 Abbott 센서 위에 만들어졌는데도 2024년 초에 접혔다. 미국에서 허가를 받지 못했고 유럽에서 규모를 키우지 못했다. 선수들의 혈당 수요는 실재하지만, 살아남는 것은 최소 침습 센서를 쓰는 해법뿐이다.
- 영양은 센서가 아니라 계산으로 계획할 것. 장거리에서 마주치는 과제의 대부분은 탄수화물 필요량을 계산하고 장의 내성을 훈련하는 것으로 충분하다. 아래 계산기가 출발점을 준다.
유의점
BIG IDEAs Lab 데이터의 재검증은 완전한 동료평가를 거치지 않은 프리프린트이며, 정상 혈당을 가진 건강한 사람 15명의 표본에 기반한다. 저자들 스스로도 당뇨병이 있는 사람에게서 나타나는 급격한 혈당 변동은 이론적으로 생리 신호에 일부 반영될 수 있다고 지적한다. 다만 일반 대중에 대해서는 결론이 견고하며 물리학과도 들어맞는다.
무선주파수 방식을 개발하는 회사들의 데이터는 대체로 작은 표본에 기반한 자체 발표이고, 독립적인 검증은 적다. 여기서 가장 믿을 만한 것은 보도자료가 아니라 동료평가를 거친 논문이다.
따로 한마디. Apple, Samsung, Huawei의 「돌파구」에 관한 언론 보도는 대개 가정법으로 쓰여 있다. 규제 기관의 허가가 나오기 전까지 그것은 사실이 아니라 계획이다.
핵심 정리
- 포도당은 빛을 약하게 흡수하는 물질이며, 근적외 영역의 흡수대는 물·헤모글로빈·단백질의 신호에 묻힌다. 시계의 초록·빨강·적외선 LED는 혈당이 아니라 헤모글로빈에 맞춰 선택된 것이다.
- 필요한 대역은 **중적외선(8~12 µm)**에 있고 양자 캐스케이드 레이저를 요구한다. 팔찌에는 그런 것이 없다.
- 피험자 단위로 분할한 재검증 결과, 손목에서 얻는 신호는 포도당에 대해 정보량이 0이었다. 서로 다른 세 구조가 같은 천장에 부딪혔다.
- FDA는 혈당 측정용으로 어떤 시계도, 어떤 반지도 허가하지 않았다. 인슐린 용량을 잘못 쓰면 목숨을 잃을 수 있다.
- Bundesnetzagentur: 점검한 기기 유형의 58%가 요건에 맞지 않았고, 혈당 측정을 「흉내 낸」 시계들은 Safety Gate에 등재됐다.
- 진지한 방법들(중적외선, 라만 분광법, 무선주파수)은 존재하고 임상 데이터도 있지만, 허가받은 웨어러블 제품을 가진 곳은 어디에도 없다.
- 오늘날 포도당 데이터에 이르는 현실적인 길은 최소 침습 CGM이며, 여기에는 비처방 제품도 포함된다.
출처: U.S. Food and Drug Administration, «Do Not Use Smartwatches or Smart Rings to Measure Blood Glucose Levels: FDA Safety Communication», 2024년 2월 21일. https://www.fda.gov/medical-devices/safety-communications/do-not-use-smartwatches-or-smart-rings-measure-blood-glucose-levels-fda-safety-communication. Kaluza L. 외 «Clinical validation of noninvasive blood glucose measurements by midinfrared spectroscopy», Communications Medicine, 2025. https://doi.org/10.1038/s43856-025-01241-7. BIG IDEAs Lab Glycemic Variability and Wearable Device Data 데이터셋(Dexcom G6 + Empatica E4) 재검증, 프리프린트, 2026; 원본 데이터셋: https://physionet.org/content/big-ideas-glycemic-wearable/1.1.1/. Bundesnetzagentur, 시장 감독 결과에 관한 보도자료, 2026년 2월.