코로나19 환자 97% 식별..무증상은 100% 잡아내
MIT, 앱 형태의 ‘조기 검사 시스템’ 구축 계획
[데일리포스트=김정은 기자] 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19) 무증상·경증 감염이 지속적으로 확대되고 있는 가운데, 기침소리 만으로 코로나19 감염 여부를 판별할 수 있는 인공지능(AI) 기술이 개발됐다. 시험 결과 상당히 높은 정확도를 보여 상용화 가능성에 귀추가 주목된다.
연구팀에 따르면 해당 모델을 응용 프로그램(앱) 등으로 구현할 수 있다면 코로나19 조기 검사 시스템으로 도입이 가능할 전망이다.
이번 연구는 매사추세츠 공과대학(MIT) 연구팀이 주도했다. 당초 연구팀은 대화와 기침 소리를 통해 알츠하이머를 가려내는 AI를 개발 중이었으며, 이번에 새롭게 기침소리를 인식해 코로나19를 감지할 수 있는 AI를 기술 개발에 성공했다. 논문은 국제 전기·전자기술자협회(IEEE) 의학∙생물학 분야 학술지에 게재됐다.
MIT 오토아이디센터의 브라이언 스비라나 교수는 "목소리와 기침은 성대와 그 주변 기관의 영향을 받는다. AI는 사람들의 대화에서 성별·언어·정서 등 다양한 정보를 얻을 수 있다. 그리고 기침 소리에서도 다양한 정보를 획득할 수 있다"며 "우리가 개발한 AI는 사람의 귀로 구분할 수 없는 기침의 차이를 감지할 수 있다. 유증상자는 물론, 증상이 없는 감염자도 감지할 수 있다"고 언급했다.
연구팀은 총 4개의 알고리즘을 사용했다. 각 신경망은 ◆기침 소리 가운데 음성 강도 ◆감정 상태 ◆기침 소리 중 호흡 성능 변화 ◆가벼운 기침 등 근육 저하 정도를 확인한다. 이후 4가지 정보를 조합해 검사 대상자의 코로나19 감염 여부를 판별한다.
이 결과 2500명의 코로나19 환자 중 97.1% 식별에 성공했으며, 무증상 환자에 한정하면 감지 성공률은 100%였다.
연구팀은 "이 기술의 중요 가치는 무증상 사람들의 건강한 기침과 해로운 기침의 차이를 발견하는 데 있다"며 스마트폰으로 녹음한 소리에 적용시키면 유용한 코로나19 조기 검사기 구축으로 이어질 수 있다고 주장한다.
특히 비침습적인 방식이고 즉시 무료 적용이 가능하다는 점에서, 무증상 환자의 검사 및 격리 여부를 판단하는 데 잠재적 유용성이 크다고 설명했다.
연구팀은 상용화를 위해 앱 형태로 구현할 예정이다. 스비라나 교수는 "판별 결과는 인상적이지만 아직 남은 과제가 있다. AI의 정확성을 한층 더 높이기 위해 테스트를 확대하는 한편, 앱 출시에 따른 개인정보 보호 방안도 검토해 나가겠다"고 밝혔다.