AI 기반 비침습 건강 모니터링 기술

종이센서·AI 정량·LLM 해석 융합… 포도당·케톤 분석에서 지속적 건강 모니터링까지

 

고려대학교 세종캠퍼스(부총장 양지운) 컴퓨터소프트웨어학과 한창희 교수 연구팀과 생명정보공학과 이규도 교수 연구팀이 ‘ICT 챌린지 2026’에서 대상인 부총리 겸 과학기술정보통신부 장관상을 수상했다.

 

이번 대회에는 컴퓨터소프트웨어학과 박은서 대학원생을 팀장으로 생명정보공학과 강다인·서영준 대학원생이 ‘Team BiNeAI’로 참가해 ‘멀티 비색 종이 센서 이미지 기반 AI 동시 정량 및 LLM 해석 플랫폼’을 발표했다.

 

‘ICT 챌린지 2026’은 대학ICT연구센터(ITRC) 등 정부 지원사업에 참여하는 ICT 분야 석·박사생들이 연구 아이디어의 기술성과 시장성, 사업화 가능성을 겨루는 경진대회다. 이번 대회에는 전국 39개 대학 84개 센터에서 총 206개 팀이 참가했다.

 

공동연구팀은 기존 소변검사지가 주로 색상표와의 육안 비교를 통해 판독되는 과정에서 사용자에 따라 결과에 차이가 발생할 수 있고, 측정 결과를 지속적으로 관리하기 어렵다는 점에 주목했다. 이를 보완하기 위해 포도당과 케톤을 검출하는 멀티 비색 종이 센서에 스마트폰 기반 AI 이미지 분석 기술을 결합해 센서의 색 변화를 정량적인 농도 데이터로 분석하고 모니터링하는 시스템을 구축했다.

△ 포도당∙케톤 동시 분석을 위한 멀티 비색 종이센서-AI-LLM 통합 플랫폼 개요

연구팀은 포도당과 케톤 각각 2,016장의 센서 이미지 데이터를 활용해 AI 정량 모델의 성능을 검증했다. 그 결과 예측 성능은 포도당 97.6%, 케톤 93.3%를 기록했다.

 

또한 측정 결과를 기록·축적하고, 향후 대규모 언어모델(LLM)과 연계해 포도당과 케톤의 변화 추이를 사용자가 이해하기 쉬운 형태로 제공하는 방향을 제시했다. 이를 통해 기존의 일회성 검사를 ‘검사–정량–기록–해석–모니터링’으로 연결되는 데이터 기반 건강관리 서비스로 확장할 수 있도록 했다.

 

이번 성과는 생명정보공학 분야의 바이오센서 기술과 컴퓨터소프트웨어 분야의 AI·소프트웨어 기술을 결합한 융합 연구라는 점에서 의미가 있다. 연구팀은 향후 센서와 AI 정량 기술을 고도화하고 실제 사용환경에서의 검증을 확대해 개인 건강관리뿐 아니라 병원·요양시설 등에서 활용할 수 있는 디지털 헬스케어 서비스로 발전시킬 계획이다.

 

이번 연구는 컴퓨터소프트웨어학과 박은서 대학원생과 생명정보공학과 강다인·서영준 대학원생이 공동으로 수행했으며, 생명정보공학과 이규도 교수와 컴퓨터소프트웨어학과 한창희 교수가 공동으로 연구를 지도했다.

 

이번 성과는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)이 지원하는 대학ICT연구센터사업(ITRC) ‘스마트시티 지능형 헬스케어 연구센터’의 지원을 받아 수행됐다.