국내 연구팀, 뇌신경 모방 딥러닝 기술 적용한 혈압측정기술 최초 개발

장준혁 한양대 교수 연구팀, 바이오진단용으로 활용 기대



[caption id="attachment_371983" align="aligncenter" width="567"] 혈압측정을 위한 딥러닝 학습개념도 : 혈압 데이터를 이용해 신경망을 점점 더 깊게 쌓아올리는 사전훈련단계의 모습을 보여주고 있다.[/caption]



[한의신문=김대영 기자] 인공지능 딥러닝 기술을 이용해 의사 등 전문가가 측정하는 수준의 정확성을 갖는 혈압측정기술이 국내 연구팀에 의해 세계최초로 개발돼 주목된다.



8일 미래창조과학부에 따르면 혈압은 환자의 건강상태를 보여주는 가장 중요한 생체신호로 현재 오실로메트릭 혈압측정방법이 수축기 혈압과 이완기 혈압을 추정하는 방법으로 널리 사용되고 있다. 그러나 전문가에 의한 청각측정법에 비해 성능이 떨어지는 것이 일반적이며 경험적인 방법(최대진폭방법)이라는 한계가 있어 수학적 방법, 뉴럴 네트워크 방법 등 여러 방법들이 대안으로 시도되고 있지만 만족할 만한 연구 성과를 얻지 못하고 있는 상황이다.



이에 장준혁 한양대 교수 연구팀은 인공지능 딥러닝 기술을 혈압측정기술에 세계 최초로 적용했다.

새롭게 개발한 딥러닝 기반 오실로메트릭 혈압추정기술은 기존 최대진폭방법(maximum amplitude algorithm)에 비해 사람으로부터 측정되는 생체측정 데이터를 증폭하는 일종의 강화학습을 통해 인공지능 기반 딥러닝 기술을 효과적으로 학습해 혈압을 추정한다.



이 기술을 활용해 오실로메트릭기반 혈압추정알고리즘을 개발했고 기존 대표 방법의 90%대 성능에 대비 새로운 추정 혈압의 결과는 95%대의 큰 성능 향상을 보였다.



이번 연구결과는 기존 협압측정기술의 알고리즘의 성능을 대폭 향상시킬 수 있는 동시에 측정자별 데이터가 시간에 따라 축적돼 감에 따라 측정자에 적응(adaptation)된 최적화된 측정치를 제공할 수 있는 딥러닝 기술의 장점을 이용할 수 있는 기틀을 제시했다는 평가를 받고 있다.



장 교수 연구팀은 향후 스마트와치 및 IoT기기 등에서 간편하게 혈압을 측정할 수 있는 기술을 개발할 예정이다.

한편 연구결과는 국제적인 학술지 IEEE 산업정보 트랜잭션 10월15일자에 게재됐다.



용어설명

1. 오실로메트릭 혈압측정 (Oscillometric Blood Pressure Measurement)

현재 병원 및 가정에서 가장 널리 이용되고 있는 혈압측정방법으로 팔의 상단부 또는 팔목에 커프(공기주머니)를 감싸고 압력을 적정수준까지 약 220mmHg 상승시켜 혈관에 압력을 주고, 이완시키는 과정 속에 혈액이 혈관벽에 압력을 가하는 것이 신호로 반응되어 혈압으로 나타남



2. 인공지능 딥러닝 기술

대용량의 데이터나 복잡한 자료들 속에서 사람의 뇌신경에서 학습하는 메커니즘 처럼 컴퓨터를 학습시켜 핵심적인 내용과 기능을 분류하거나 군집화할 수 있는 기계학습방법