▲ 우측: 국민대학교 화학과 장진일 박사

좌측 이미지는 연구 내용을 돕기 위해 AI로 제작한 컨셉 아트입니다.

국민대학교(총장 정승렬) 화학과 장진일 박사가 인공지능(AI)과 분광학 기술을 융합해 수술로 절제한 위암 조직을 정밀하게 판별할 수 있는 차세대 진단 기술을 개발했다. 위암 진단 현장에서는 암 조직의 경계를 정확히 구분하고 암세포의 침범 여부를 확인하는 것이 환자의 예후와 직결되는 만큼, 보다 신뢰도 높은 판별 기술의 필요성이 꾸준히 제기돼 왔다.

장 박사는 김형민 교수 연구팀의 핵심 연구원으로 참여해 국립암센터 연구진과 공동 연구를 수행했으며, 기존 자가형광 분광법이 겪던 ▲장비 간 측정값 편차 ▲생체 시료 손상 ▲복잡한 형광 신호 해석의 한계를 극복하기 위한 시스템 통합 및 고도화를 주도했다.

▲ 형광 신호 관련 자료

연구팀은 장 박사가 구현한 스펙트럼 전이 모델을 통해 저성능 장비에서 획득한 데이터를 고성능 장비 수준으로 보정함으로써, 장비 차이에 따른 측정 편차를 줄이고 진단 신뢰도를 높였다. 또한 장 박사는 분석 과정에서 생체 시료가 변형되는 문제를 해결하기 위해 특수 냉각 챔버를 직접 설계·제작해 시료 손상을 효과적으로 차단하는 데 성공했다. 더불어 조직 이미지를 정밀하게 분류하기 위해 딥러닝 모델을 적용함으로써 암 조직과 정상 조직을 구분하는 정확도를 향상시켰다.

공동 연구를 지도한 김형민 교수는 “이번 연구는 장진일 박사의 분석화학에 대한 깊은 이해와 AI 기술의 창의적 융합이 만들어낸 성과”라며 “향후 기술을 더욱 고도화해 암 진단 장비 시스템으로 발전시키고, 임상 적용을 가속화해 나갈 계획”이라고 밝혔다.

이번 연구 성과는 분석화학 분야 세계적 권위 학술지인 ‘Analytical Chemistry’에 3월 4일 자 온라인판으로 게재됐다. 본 연구에는 국립암센터 국명철, 윤홍만 연구진이 공동 연구자로 참여했다.