머지않아 스마트폰에서 인공지능 모델과 대화를 나누는 것만으로도 뇌졸중의 건강 이상 신호를 조기에 발견하여 필요한 조치를 받을 수 있는 시대가 열릴 전망이다.

서우근 삼성서울병원 신경과 교수는 지난 14일 열린 ‘IN SILICO에서 환자로’ 심포지엄에서 미래형 건강관리 서비스의 기반 기술을 공개했다. 

이번 연구는 삼성서울병원이 주관하고 고려대 안산병원, 서울아산병원, 한양대 구리병원, 인천대가 다기관 컨소시엄을 이뤄 한국연구재단의 지원을 받아 3년에 걸쳐 공동 진행됐다. 

기반기술은 현실 세계에서 복잡한 행동을 인식·이해하고 수행할 수 있는 자율 인공지능(AI)인 ‘피지컬 AI’를 통해 분석된 생체 기반 건강 신호를 대규모 언어모델(LLM)과 연계하고, 사용자가 스마트 기기만으로 대화형 상담을 받을 수 있다. 이를 통해 별도의 장비 없이도 맥박 측정, 발음 이상 감지 등 다양한 기능을 간편하게 이용할 수 있다.

특히 이번 연구는 광혈류 기반 생체신호 측정과 같은 센서기술부터 전자의무기록(EHR), 자기공명영상(MRI) 등 의료 데이터를 통합 분석하는 멀티모달 뇌혈관질환 예측 모델까지 포함해, 의료기기 적용 가능성도 열어두었다

연구팀은 건강 데이터를 다루는 모델을 개발하면서 기존 LLM이 가지는 치명인 단점인 환각현상(hallucination) 제로화에 집중했다고 설명했다. 기반 기술에 포함된 정제된 데이터 관리 모델을 통해 300여회에 달하는 반복 평가에도 불구하고 환각현상이 전혀 관찰되지 않았다. 환각현상은 인공지능이 학습한 데이터 패턴을 잘못 이해하거나 과도하게 일반화함으로써 근거 없는 사실을 마치 진실인 것처럼 호도하는 것을 말한다. 

연구책임자인 서 교수는 “이번 연구의 철학은 ‘Care me at home’으로 최신의 인공지능 기술이 환자들의 실제 일상에 어떻게 적용될 수 있는가를 보여주는 것”이라며 “개발된 기술을 실제 환자들에게 환류하기 위한 해답을 찾기 위해 노력하였다”고 강조했다.

연구팀은 이를 위해 기획 초기부터 환자 및 소비자 그룹을 핵심 파트너로 참여시켰다. 이들의 의견을 설계와 검증 파이프라인 전 과정에 반영해 맞춤형 서비스를 구현한 게 기존 기술 대비 핵심적인 차별점이다.  서우근 삼성서울병원 신경과 교수가 환자에게 건강 이상증후 조기감지 시스템을 시연하고 있다.

서 교수는 “이번 연구는 삼성서울병원을 중심으로 여러 기관의 전문성이 함께한 성과”라며 “고려대 안산병원·한양대 구리병원의 임상·생체신호 데이터, 서울아산병원의 ELSI(윤리적, 법적, 사회적 함의; Ethical, Legal, and Social Implications)팀의 윤리·법적 자문, 인천대의 AI 모델링이 예측 모델의 실제 적용성과 정밀도를 높였다”고 말했다. 그는 “기관들의 기여가 모여 기술을 환자 일상에 연결할 수 있었다”며 의미를 부여했다.

이번 연구 성과와 관련된 기술은 현재 국내 특허 1건 등록을 마쳤으며, 연구팀은 의료환경 및 환자에게 적용이 될 수 있도록 연구를 지속할 예정이다.