원광대학교(총장 박성태) 한의과대학 생리학교실 박사윤 교수 연구팀이 폐음 청진 과정에서 호흡주기를 실시간으로 자동 탐지하는 인공지능(AI) 기반 시스템 ‘루나(LUNAR)’를 개발했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부 한국연구재단 개인기초연구사업 지원으로 서울대병원 김광수 교수와 소아호흡기알레르기분과 서동인·박지수 교수팀과 공동 수행됐으며, 연구 성과는 국제학술지 '컴퓨터스 인 바이올로지 앤드 메디신' (SCI급, 영향력지수 6.3)에 게재됐다.

연구팀은 기존 호흡음 분석이 전문가의 수동 주석과 주파수 변환에 크게 의존해 진단 일관성이 떨어졌던 한계를 극복하고자, 원시 호흡음을 직접 분석하는 방식을 도입했다. 이로써 호흡의 주기적 특성을 정밀하게 모델링해 탐지 정확도를 크게 높였다는 평가를 받았다.

핵심 기술인 호흡 주기성 인식 모듈은 흡기와 호기 패턴을 학습해 성능을 강화했으며, 그 결과 평균 정밀도는 12% 향상되고 F1 점수도 6.3% 개선됐다. 또한 대규모 임상 데이터셋을 활용한 검증에서도 성인과 소아 모두에서 안정적인 성능을 보였으며, 특히 소아 대상 검증에서 높은 신뢰성을 입증했다.

연구팀은 이번 성과가 호흡 패턴 분석을 통한 질환 중증도 평가와 치료 방향 결정에도 기여할 수 있을 것으로 기대하고 있다. 박사윤 교수는 “루나는 천식, 만성폐쇄성폐질환, 폐렴 등 다양한 호흡기 질환의 조기 진단과 치료 효과 모니터링에 중요한 도구가 될 것”이라며 “앞으로 다기관 데이터 수집과 비정상 호흡음 탐지로 연구를 확장할 계획”이라고 밝혔다.

한편 세계적으로 호흡기 질환은 주요 사망 원인 가운데 하나로 꼽히며, 2050년에는 환자가 6억 명에 이를 것으로 전망된다. 연구팀은 이번 기술이 의료 자원이 부족한 지역에서도 정확하고 일관된 진단을 가능하게 해 글로벌 보건 문제 해결에 기여할 것으로 내다봤다.

더펜뉴스 최민성 기자
저작권자 ⓒ 더펜뉴스 인터넷신문 무단전재 및 재배포 금지