세계 최초 ‘다중감각 인식 기반 폐질환 선별 장치’ 국내 개발
“자가 유도 호기 측정 가능”, 폐질환 초기 발견에 기여
[애플경제 김예지 기자] 호흡에 대한 다중감각 센싱 정보를 인식해 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐섬유증, 천식 등 폐질환을 조기에 선별할 수 있는 기술이 국내에서 개발되었다.
전자통신연구원의 연구진은 최근 “‘자가 유도 호기 측정’이 가능한 폐질환 선별 장치를 통해 진단이 어려운 폐질환을 초기에 발견함으로써 폐 손상이 심해지기 전에 빠르게 치료하는 데 큰 도움이 될 전망”이라며 이같이 밝혔다.
이에 따르면 심지어 혼자서도 다중감각 인식 정보를 통해 복합적인 폐 정보를 분석해 다양한 양상으로 표현되는 폐질환을 동시에 선별할 수 있다. 그 결과 폐질환 여부를 측정할 수 있는 것이다.
연구진은 기존 폐질환 진단에 개별적으로 쓰이고 있던 호기산화질소 측정 장치, 폐활량 측정 장치 및 폐음 청진기 장치를 단일 다중감각 인식 장치로 통합했다. 이번에 개발한 장치는 폐의 상태에 대한 정보를 복합적으로 획득한 후, 이를 AI기술을 통해 다중감각 측정 정보와 상호 연관시켜, 다각적으로 분석함으로써 다양한 종류의 폐질환을 동시에 선별할 수 있다.
기존 폐질환 진단을 위한 각종 검사는 복잡한 절차는 물론, 피검자의 의지 또한 필요한 작업이었다. 의료인력의 보조 및 안내도 요구되었다. 이렇게 폐질환은 복잡한 검사가 필요해 뒤늦게 진단받게 되는 경우가 많다보니, 폐질환으로 손상된 폐는 치료가 어렵고 완전한 회복도 불가능한 실정이다.
그러나 “이번에 개발된 폐질환 스크리닝 장치를 통해서 폐에 문제가 있다고 판단되어 병원을 방문, 진료를 받으면 치료 시기를 놓치지 않고 적기에 치료할 가능성이 커진다”면서 “어려운 폐질환 검사를 사용자의 상태에 적응하는 측정 인터페이스를 통해 자가측정이 가능할 만큼 친숙하고 흥미있는 몰입형 폐질환 스크리닝 콘텐츠로 만들어 개선했다”고 밝혔다.
이번 폐질환 조기 선별 장치의 핵심이 되는 기술은 ▲호기 가스 검출 및 분석 기술 ▲청진 측정 및 폐음 이상 인식 기술 ▲폐질환 자가측정 모바일 콘텐츠 기술 ▲다중감각 폐질환 선별 기술 등이다. 특히 연구진은 “세계 최초로 폐 안에 들어있는 호기를 뽑아내는 ‘폐포 호흡 샘플링 기술’과, 최소 감지한계 5ppb의 ‘초 저농도 산화질소(NO) 감지 기술’을 확보했다.”고 한다. 이로써 “폐질환 초기에 나타나는 미세한 호기 성분 차이를 분석하는 기술을 개발해 냈다”는 설명이다.
또한, 신체 특성에 따라 예상되는 최대 호흡량이 가변적으로 조절되는 폐활량 측정 기술을 개발, 호기와 폐기능의 정보를 연동 분석해 정확한 폐질환 선별이 가능하도록 했다. 이번에 개발한 기술의 성능은 정량적으로 산화질소(NO) 최소 감지 한계 5ppb를 달성, 호기 유량 최대 감지 한계 900L/min을 달성했다. 이를 가스 농도 조절 시스템과 유량 발생 장치를 이용한 성능 실험을 통해 검증했다는 얘기다.
기존 방식의 검진에 비하면, 주변 생활공간에 비치된 다중 감각 기반 스크리닝 장치를 통해 조기에 폐질환을 발견, 대응할 수 있다. 이로써 “폐질환으로 인한 의료비 절감 및 국민 건강관리 개선으로 인한 사회적 문제 해결 등의 효과를 거둘 수 있다”는 것이다. 연구진은 3년 이내에 본 기술의 상용화가 가능할 것으로 기대하고 있다.