질병 냄새 맡는 개보다 후각 200배 뛰어난 전자코 나왔다

美MIT 연구팀 플로스원 발표 "스마트폰 장착 목표"

칠레 산티아고 국제공항에 배치된 '코로나19 탐지견'이다. AP/연합뉴스 제공

지난해 12월 칠레의 수도 산티아고에 위치한 국제공항에 골든리트리버 등 탐지견 4마리가 투입됐다. 이들 탐지견들은 폭발물이 아닌 신종 코로나바이러스감염증(COVID-19·코로나19) 감염자를 찾아내는 임무를 맡았다. 독일 하노버대 연구팀은 지난 4일 개가 확진자를 찾아낼 확률이 94% 이른다는 연구결과를 내놓기도 했다. 

개들은 코로나19 외에도 유방암이나 난소암 등과 같은 질병을 코로 감지해낼 수 있는 것으로 보고된다. 전립선 암의 경우, 99%의 성공률로 환자를 탐지해냈다는 보고도 있다. 다만 이런 질병탐지견들은 훈련에 많은 시간이 소요된다. 과학자들은 개의 코를 모사한 인공 질병탐지 장치 개발에 공을 들여왔다.

안드레아스 멀신 미국 매사추세츠공과대(MIT) 비트앤아톰센터장팀은 개의 코보다 약 200배 더 민감한 질병 냄새 감지 장치를 개발했다고 국제학술지 플로즈원 17일자에 발표했다. 이 장치는 휴대전화 내에 설치할 수 있을 만큼 작으며 현재 일상적으로 사용되고 있는 스마트폰의 성능으로도 데이터 처리가 가능하다. 연구팀은 이 장치를 휴대전화에 달아 실시간으로 사용자의 질병을 탐지할 수 있을 것으로 기대하고 있다.

연구팀은 개들이 어떤 냄새를 맡고 질병을 감지하는지 알아보기 위해 ‘가스크로마토그래피’ 분석을 진행했다. 가스크로마트그래피 분석은 시료를 기화시켜 시료의 각 성분이 흡착성과 용해성 차이에 의해 각각 분리시키는 방식이다. 

연구팀은 전립선 암 환자의 소변 시료 50개에 가스크로마트그래피 분석법을 적용했다. 이를 통해 소변 시료의 냄새 분자를 분석했다. 그런 다음 인공지능(AI)의 하나인 기계학습을 이용해 전립선 암 환자의 소변시료가 뿜어내는 냄새분자의 공통 특성이 무엇인지 알아냈다. 

연구팀은 “개발된 감지 장치는 정확히 전립선 암 환자의 소변시료가 뿜어내는 냄새분자를 잡아내 실제 개의 코보다 약 200배 더 민감한 것으로 나타났다”며 “지난 15년동안 우리가 개발한 냄새 감지장치 중 가장 빠르고 정확하다”고 밝혔다. 
 

[고재원 기자 jawon1212@donga.com]