학생들이 가정에서 호흡기 질환을 모니터링하고 조기에 발견하는 데 도움이 되는 AI 청진기를 개발했습니다.

RespirAI라는 이름의 스마트 헤드셋 프로젝트가 최근 다낭대학교 청년연합 및 학생회와 다낭 시 과학 기술국이 공동으로 주최한 제5회 "학생 기술 스타트업 경진대회 - InTE-UD 2025"에서 2등을 수상했습니다.

RespirAI는 다낭공과대학교(다낭대학교)의 보 호앙, 티엔 꾸옥, 꾸옥 흥, 호앙 롱 학생과 다낭 경제 대학교(다낭대학교)의 반 안 학생이 개발했습니다. 이들은 베트남에서 호흡기 질환 모니터링 및 진단에 어려움이 있다는 점을 관찰한 후 2025년 9월부터 연구를 시작했습니다.

호흡기 질환을 진단하는 'AI 청진기'를 개발한 학생들이 2025년 제5회 'InTE-UD 학생 기술 스타트업 경진대회'에서 2등을 차지했습니다.

팀 리더인 보 호앙에 따르면, 베트남은 호흡기 질환, 특히 만성 폐쇄성 폐질환(COPD), 폐렴, 소아 천식 발병률이 비교적 높습니다. 한편, 농촌 및 외딴 지역에 거주하는 많은 사람들은 전문 의료 시설에 대한 접근성이 제한적입니다. 폐 질환은 대개 증상 없이 진행되어 정기적인 검진 없이는 조기에 발견하기 어렵습니다.

"이러한 현실을 바탕으로, 환자들이 자신의 폐 건강을 능동적으로 모니터링할 수 있도록 하는 동시에 의사의 진단 과정을 지원하여 의료 검진 및 치료 시간과 비용을 절감할 수 있는 소형 스마트 기기를 개발하는 것을 목표로 합니다. "라고 보 호앙은 밝혔습니다.

RespirAI는 기존 청진기와 유사한 디자인으로 의사와 사용자 모두 쉽게 사용할 수 있습니다. 하지만 이 장치는 폐첨부, 폐중부, 폐하부 등 주요 검사 부위에 전략적으로 배치된 특수 음향 감지 시스템을 통합하고 있습니다.

학생 호앙 롱은 레스피라아이(RespirAI)의 가장 큰 차별점은 폐음을 디지털화하는 능력이라고 말했다. 그는 "포착된 폐음은 AI 시스템을 통해 처리되어 자동으로 노이즈를 제거하고, 실시간으로 분석하며, 사전 학습된 머신러닝 모델을 기반으로 이상 징후를 식별합니다." 라고 설명했다.

분석 결과는 단순히 "듣는 것"을 넘어 호흡률 차트와 천명, 수포음 또는 정상 상태와 같은 증상이 나타날 확률을 예측하는 지표를 포함하여 그래프 형태로 시각적으로 표시됩니다.

이를 바탕으로, 시스템은 COPD나 폐렴과 같은 흔한 호흡기 질환에 대한 정보를 제공하여 의사가 임상적 결정을 내리는 데 참고 자료로 활용할 수 있도록 지원합니다. 또한, RespirAI는 IoT 연결을 통합하여 원격 데이터 전송을 가능하게 합니다. 이를 통해 가정에서 질병 진행 상황을 모니터링하고 원격 진단을 지원함으로써 의료 이동 비용을 절감하고 상위 의료 시설의 부담을 줄일 수 있습니다.

데이터에서 프로토타입에 이르기까지 험난한 여정.

시중에 나와 있는 기존 전자 청진기 장치들과 비교했을 때, RespirAI는 인공지능(AI)을 활용한 자동 분석과 소프트웨어를 통해 이해하기 쉬운 정보를 표시하는 데 중점을 두고 개발되었습니다. 또한, 예상 비용이 낮아 일차 의료 시설에 도입하기에 적합하며, 다양한 질병 단계를 모니터링하는 전자 의료 기록 시스템으로 확장될 가능성도 있습니다.

"구현 과정에서 팀은 AI 기반 생의학 연구 분야 특유의 어려움, 특히 데이터 문제에 직면했습니다. 특수 데이터 소스에 접근하려면 기밀 유지 및 연구 윤리 원칙을 엄격히 준수해야 했을 뿐만 아니라 다방면의 협력이 필요했습니다."라고 티엔 꾸옥은 데이터 수집 및 표준화 과정이 그토록 복잡하고 오래 걸린 이유를 설명했습니다.

동시에 하드웨어, 신호 처리 알고리즘 및 AI 모델의 통합은 설계 동기화에 대한 높은 요구를 수반합니다. 연구팀은 시스템이 연구 목표에 따라 작동하도록 구성 요소를 지속적으로 검토, 조정 및 최적화해야 합니다.

지도교수들의 전문적인 지도와 팀원들의 성실하고 끈기 있는 노력 덕분에 연구팀은 점차 연구 프로토타입을 완성해 나갔습니다. 현재 RespirAI는 신호 획득, 잡음 처리, AI 기반 분석 등의 핵심 기능을 갖춘 테스트 버전을 개발하여 호흡기 질환 치료 분야의 추가 연구 개발을 위한 토대를 마련했습니다.

RespirAI 청진기의 장점은 시중에 나와 있는 일부 기존 전자 청진기에 비해 (예상대로) 가격이 저렴하다는 점입니다.

계획된 로드맵에 따라, 팀은 현행 규정 및 관련 표준을 준수하면서 적절한 전문 환경에서 평가 및 테스트 활동을 단계적으로 시행할 예정입니다. 팀은 법적 요건 및 실제 구현 조건을 고려하여 신중한 로드맵을 통해 상용화를 추진하고자 합니다.

다낭대학교 석사 과정 학생인 응우옌 꽝 탄은 이 프로젝트를 평가하며, 특히 코로나19 팬데믹 이후 호흡기 질환이 증가하는 상황에서 RespirAI가 실질적인 의미를 지닌다고 언급했습니다. 스마트 센서와 AI의 활용은 디지털 헬스케어 트렌드 속에서 의료진의 원격 진료 및 치료를 지원할 수 있을 것이라고 덧붙였습니다.

향후 연구팀은 호흡 매개변수 및 기류 측정 기능을 추가하여 환자의 폐 상태를 보다 포괄적으로 평가할 수 있도록 기능을 확장할 수 있습니다. 핵심 과제는 AI 알고리즘이 실제 환경에서 효과적으로 작동할 수 있도록 표준화되고 충분히 크며 신뢰할 수 있는 데이터베이스를 구축하는 것입니다.

"이는 스마트 헬스케어의 올바른 방향입니다. 연구팀은 의료 시설 및 전문가들과 긴밀히 협력하여 시스템을 지속 가능한 방식으로 개선해 나가야 합니다." 라고 탄 교수는 평가했습니다.