국민대학교 화학과 연구진이 인공지능(AI)과 분광학 기술을 결합한 위암 정밀 진단 기술을 개발했다.

국민대는 화학과 장진일 박사가 인공지능과 자가형광 분광법을 융합해 수술로 절제한 위암 조직을 정밀하게 판별할 수 있는 차세대 진단 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

위암 진단에서는 암 조직의 경계를 정확히 구분하고 암세포의 침범 여부를 확인하는 것이 환자의 예후와 직결되는 만큼 높은 신뢰도의 판별 기술이 요구돼 왔다.

장 박사는 김형민 교수 연구팀의 핵심 연구원으로 참여해 국립암센터 연구진과 공동 연구를 수행했다. 연구팀은 기존 자가형광 분광법이 겪던 △장비 간 측정값 편차 △생체 시료 손상 △복잡한 형광 신호 해석 등의 한계를 개선하는 데 연구의 초점을 맞췄다.

연구팀은 스펙트럼 전이 모델을 적용해 저성능 장비에서 얻은 데이터를 고성능 장비 수준으로 보정함으로써 장비 간 측정 편차를 줄이고 진단 신뢰도를 높였다. 또한 분석 과정에서 생체 시료가 변형되는 문제를 해결하기 위해 특수 냉각 챔버를 설계·제작해 시료 손상을 최소화했다.

여기에 딥러닝 기반 분석 모델을 적용해 조직 이미지를 정밀 분류함으로써 암 조직과 정상 조직을 구분하는 정확도를 높였다.

김형민 국민대 교수는 “이번 연구는 분석화학과 인공지능 기술을 융합한 성과”라며 “향후 기술을 고도화해 암 진단 장비 시스템으로 발전시키고 임상 적용을 확대해 나갈 계획”이라고 말했다.

이번 연구 성과는 분석화학 분야 국제학술지 ‘Analytical Chemistry’에 3월 4일 자 온라인판으로 게재됐다. 국립암센터 국명철, 윤홍만 연구진도 공동 연구자로 참여했다.