▲ (좌) 서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원 알레르기내과 양민석 교수, (우) 사운더블헬스 사의 기침 모니터링 애플리케이션 'Coughy TM'

서울대학교병원운영 서울특별시보라매병원(원장 정승용) 알레르기내과 양민석 교수가 최근 인공지능(AI) 알고리즘을 이용해 기침 소리를 식별하는 '스마트폰 기반 기침 모니터링 애플리케이션' 연구에 참여했다.

기침 연구에 가장 어려운 점 중 하나는 기침의 정도를 객관적으로 측정하기 어렵다는 것으로, 현재까지는 일상적인 진료 상황이 아닌 신약 연구 등의 특수한 경우조차 환자가 불편한 장치를 착용하고 24시간 동안 주변 소음을 녹음하면 그 녹음 파일을 사람이 일일이 세는 방법으로 밖에는 기침을 객관적으로 평가할 수 있는 방법이 없었다.

이런 문제를 해결하기 위해 보라매병원 알레르기내과 양민석 교수팀과 사운더블헬스사에서는 지속적으로 환자의 주변 소리를 수집해 기침의 횟수를 세어주는 스마트폰 애플리케이션을 개발했다. 

이 애플리케이션은 인공지능 모델을 이용해 주변 소음 중 기침의 횟수만 자동으로 세어주는 것이 특징인데 이러한 특징 덕분에 주변소음을 녹음하여 수동으로 기침 횟수를 셀 때 발생할 수 있는 여러 가지 문제(노동 집약성, 오랜 결과도출 시간, 높은 비용)를 해결할 수 있었다. 

이 애플리케이션의 효과를 검증하기 위해 국내 8곳의 상급병원에서 130명 이상의 만성기침 환자를 모집하였고 이들의 주변 소음을 녹음했으며, 녹음된 파일을 직접 사람이 들어서 기침의 횟수를 세어보고 같은 기침 소리를 인공지능을 이용해서도 세어봐서 어느 정도 결과가 일치하는지 확인한 시험 결과, 92.4%의 민감도, 98.8% 의 특이도, 97.9%의 정확도를 보였다. 

양민석 교수는 "연구 결과 AI 알고리즘을 기반으로 한 모니터링 시스템이 편의성과 비용 면에서 유용할 것이다"라며, "향후 추가 검증 및 시스템 개선을 통해 기침 관련 연구에 활용되는 것은 물론 기침 환자의 일상 진료에도 사용되기를 바란다"라고 전했다. 

한편, 이번 연구는 국제적인 알레르기 분야 최고 학술지인 'Allergy' 에 올해 1월 'An artificial intelligence algorithm-based smartphone application for daily cough monitoring'이라는 제목으로 게재됐다.