서울대학교 공과대학(학장 이병호) 전기정보공학부 이종호 교수 연구팀이 MRI에서 사용되는 전자파 파형을 인공지능(AI)이 스스로 설계하게 하는 기술을 개발하는데 성공했다. 이번 연구 결과는 세계적인 학술지 Nature의 자매지인 Nature Machine Intelligence에 게재되었다.
▲ (왼쪽부터) 서울대학교 공과대학 전기정보공학부 이종호 교수, 신동명 박사과정 학생 (사진출처=서울대학교 공과대학)
방사선을 사용하는 X-ray나 CT와 달리 MRI는 자기장과 전자기파를 이용해 인체 내부를 3차원으로 영상화 한다. 따라서 방사능에 의한 피폭의 문제로부터 안전하지만 전자기파에 의한 에너지가 인체에 전달되어 촬영시간이 길어질 수 있다. 이에 연구팀은 알파고에도 적용된 바 있는 심층강화학습이라는 인공지능 기술에 집중했다.
심층강화학습은 인공지능이 목표로 하는 행동을 주어진 환경을 탐색함으로써 스스로 학습하는 방법이다. 예를 들어, 바둑에서 승리하기 위한 전략을 반복적으로 바둑을 둠으로써 스스로 학습하는 방법이라고 할 수 있다.
▲ 연구에서 제안한 인공지능 기반 MRI 전자파 파형 설계 방법에 대한 개괄적인 그림 (사진출처=서울대학교 공과대학)
이 연구를 주도한 신동명 박사과정 학생은 가상의 MRI 환경을 구축하여 인공지능이 만들어낸 전자파 파형이 영상의 품질을 유지하면서도 인체에 전달되는 에너지를 최소화 하도록 설계했다.
그 결과 인공지능(AI)은 새로운 효율적인 전자파 파형을 만들어 내는데 성공했다. 특히, 이 파형은 전문가들이 개발한 기존의 이론 기반 결과 대비 뛰어난 특성을 보여주는 것이어서 지금까지 전문가들이 개발한 설계 방식보다 더욱 효과적인 파형 설계 방식이 존재한다는 것을 시사한다.
한편, 신동명 학생은 연구결과에 기반으로 한 인공지능 의료 영상 스타트업 RadiSen에서 인공지능 팀장(Chief-AI-Officer)으로 연구를 이어나갈 예정이다.
글. 김효정 기자 needhj@naver.com | 사진 및 자료출처 = 서울대학교 공과대학