[디지털 대전환 이끄는 ICT R&D 성과]<2>고령자 돌봄, 의료 분야 AI

'2022 국가 연구개발(R&D) 우수성과 100선'에는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP·원장 전성배) 지원으로 도출된 정보통신기술(ICT) 성과를 많이 찾아볼 수 있다. 인공지능(AI), 그중에서도 고령자 돌봄과 의료 분야 AI 기술도 있다.

이재현 한국전자통신연구원(ETRI) 책임연구원팀 '고령자 특화 로봇 AI 핵심기술 개발·공개 및 대규모 실증' 성과가 특히 그렇다. 이 성과는 고령자를 이해하고 정석적으로 반응하는 맞춤형 서비스를 가능케 한다.

연구진은 세계 최고 수준 실시간 자세 추정 기술을 구현했다. 55종 일상 행동을 93.7% 정확도로 인식한다. 또 개인별 다른 동작 속도·시간에 적응해 행동을 인식하는 신경망 모델을 개발했다.

세계 최고 성능(93.56%)으로 대상 관절과 뼈대(스켈레톤) 기반 행동 인식이 가능하다.

자연스러운 로봇 행위 생성도 가능하다. 오디오, 텍스트 등 멀티 모달리티 정보 학습으로 손짓 등 비언어적 제스처를 다양하게 생성해낸다. 스스로 상호작용을 습득할 수도 있다. 정서 대응 감정 발화 기술도 있다.

연구진은 고령자 주거 공간 실증도 거쳤다. 대전 아파트 환경에서 40명, 이천노인종합복지관에서 100명 대상 실증을 마쳤다. 관련 성과는 외부 공개돼 있다. 고령자 일상 행동 데이터셋의 경우 국내 66개 기관, 해외 62개 기관에서 활용 중이다.

이번 성과의 가장 큰 장점은 그 대상이 고령자라는 것이다. 고령자는 조금 더 느리고 동작도 작다. 로봇 AI가 이에 대응하는 것은 물론이고, 인식하기조차 쉽지 않다. 그래서 이번 성과가 더욱 의의가 있다.

이재연 책임은 “로봇 AI 기술은 고령층과 같이 대상을 명확히 할 때 더욱 유용성을 더할 수 있다”며 “이번 성과는 사회적 약자를 보살피는 것임과 동시에 그 수준도 매우 높다”고 말했다.

이주상 성균관대 의대 교수팀은 암 환자 생존율을 높일 수 있는 혁신적인 맞춤 의료 플랫폼 '셀렉트(SELECT)'를 개발, 국가 R&D 우수성과 100선에 이름을 올렸다.

기존 맞춤형 항암 치료는 유전체 돌연변이에 집중돼 있다. 돌연변이가 일어난 암 유전자를 찾아내 여기 맞는 표적 항암제를 추천하는데, 효과가 큰 경우는 생각보다 많지 않다.

셀렉트는 바이오 빅데이터를 이용해 '합성치사' 관계를 추출하고 가장 적합한 항암 치료제를 추천하는 알고리즘이다.

합성치사는 두 개 이상 유전자가 함께 해 세포사멸이 일어나는 현상을 뜻한다. 암세포 생존에 치명적인 합성치사 상호작용을 선별해 항암 치료에 이용하면 정상세포 부작용은 줄이면서 약 효과는 극대화할 수 있다.

셀렉트는 500여개 암 유전자는 물론이고 2만여개 유전자 발현 빅데이터 정보를 유전자 네트워크 관점에서 분석, 환자에게 가장 효율적인 항암제를 선택한다.

연구팀은 국제 공동 임상시험 데이터와 비교 분석 결과 52% 환자에게 효과적인 치료법을 제시할 수 있었다고 설명했다. 기존 맞춤형 항암 치료 대비 2.4배 개선 효과를 보였다.

이주상 교수는 “합성치사를 바탕으로 빅데이터를 분석하는 것은 항암 치료에 새로운 답을 제시한다”며 “현재 미국 국립암센터와 임상실험을 준비 중으로 환자에게 더욱 적합한 항암제를 찾아내는 결과를 낳을 수 있을 것”이라고 말했다.

김영준기자 kyj85@etnews.com

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