혈당 예측하고 저혈당도 잡는 똑똑한 AI 나왔다

[파이낸셜뉴스] POSTECH(포항공과대학교) 연구진이 혈당 변화를 예측하고 위험한 저혈당까지 감지할 수 있으며, 다양한 환자에게 적용할 수 있는 인공지능(AI) 기술을 개발했다. 이번 연구는 세계적인 학술지 ‘네이처(Nature)‘ 파트널 저널인 ‘npj Digital Medicine’에 지난 16일 게재됐다.

21일 POSTECH에 따르면 POSTECH IT융합공학과·기계공학과·전자전기공학과·융합대학원 박성민 교수, 황민주 석사 연구팀은 ‘DA-CMTL(Domain-Agnostic Continual Multi-Task Learning)’이라는 인공지능 모델을 개발했다.

쉽게 말해 ‘누구나 사용할 수 있는 혈당 관리 AI’다.

이 모델은 환자들이 팔에 붙이는 ‘연속혈당측정기(CGM1))’에서 5분마다 기록되는 혈당 수치와 인슐린 주입 데이터를 학습한다. 이렇게 축적된 데이터를 바탕으로 혈당 변화를 예측하고, 동시에 저혈당 발생 가능성까지 계산해 낸다.

특히, 연구팀은 세 가지 기술을 결합해 성능을 높였다. 첫째, ‘지속 학습(Continual Learning)’을 통해 환자마다 다른 데이터를 차례대로 학습해도 안정적인 성능을 유지하도록 했다. 이어 ‘다중 작업 학습(Multi-Task Learning)’을 적용해 혈당 예측과 저혈당 감지를 동시에 수행하는 통합 구조를 구현했다. 마지막으로, 가상 환경에서 학습한 지식이 실제 환자 데이터에서도 효과를 내도록 ‘가상-현실 전이(Sim2Real Transfer)’ 기법을 더했다.

실험 결과, 이 모델은 혈당 예측 정확도를 나타내는 RMSE(평균제곱근오차)에서 14.01mg/dL를 기록하며, 기존 모델보다 5.12mg/dL 더 정확한 성능을 보였다.

또한, 전임상 실험을 넘어 실제 실시간 인공췌장 시스템에서도 뚜렷한 개선 효과를 보여, 의료 현장 적용 가능성까지 확인됐다.

이번 연구의 가장 큰 성과는 특정 환자에만 국한되지 않고 다양한 환자군에 폭넓게 적용할 수 있다는 점이다. POSTECH 박성민 교수는 “이번 연구로 차세대 인공췌장 기술로 발전할 수 있는 토대를 마련했다”며, “이를 통해 당뇨 환자의 치료 방식과 삶의 질을 획기적으로 개선할 수 있기를 바란다”고 전했다.

[e-mail] 연지안 기자