KPI뉴스 - 포스텍 연구팀, 저사양 장비로 AI·광음향 융합 영상기술 개발

  • 맑음파주31.7℃
  • 구름많음합천29.9℃
  • 구름많음진주29.1℃
  • 구름많음태백27.9℃
  • 구름많음충주31.4℃
  • 맑음목포29.0℃
  • 맑음대전32.3℃
  • 맑음부안31.2℃
  • 구름많음원주32.8℃
  • 구름많음안동32.4℃
  • 맑음부여32.3℃
  • 맑음성산27.0℃
  • 맑음이천32.5℃
  • 구름많음인제30.2℃
  • 구름많음부산28.9℃
  • 구름많음북춘천31.5℃
  • 맑음서산32.1℃
  • 구름많음광양시27.8℃
  • 맑음상주31.3℃
  • 맑음순천26.6℃
  • 구름많음의령군29.7℃
  • 맑음청주33.8℃
  • 구름많음보은31.3℃
  • 맑음정읍31.4℃
  • 맑음수원32.4℃
  • 맑음홍성32.5℃
  • 맑음강화29.4℃
  • 맑음고산27.4℃
  • 구름많음동두천31.0℃
  • 맑음의성31.8℃
  • 맑음남원29.5℃
  • 구름많음거창30.0℃
  • 구름많음동해28.3℃
  • 맑음천안31.3℃
  • 구름많음함양군30.3℃
  • 구름많음포항33.0℃
  • 맑음전주31.5℃
  • 맑음보령32.0℃
  • 구름많음청송군32.2℃
  • 맑음남해27.9℃
  • 구름많음정선군29.7℃
  • 맑음해남28.4℃
  • 맑음세종31.0℃
  • 맑음임실28.9℃
  • 맑음고창군30.2℃
  • 맑음완도28.2℃
  • 맑음영광군30.0℃
  • 구름많음울진28.4℃
  • 맑음진도군28.0℃
  • 구름많음울산29.9℃
  • 구름많음제주32.4℃
  • 맑음서울33.2℃
  • 구름많음봉화28.4℃
  • 구름많음경주시31.1℃
  • 구름많음양산시29.9℃
  • 흐림여수27.8℃
  • 맑음흑산도25.4℃
  • 구름많음울릉도28.2℃
  • 구름많음강릉32.2℃
  • 맑음보성군28.6℃
  • 맑음양평31.3℃
  • 맑음광주29.9℃
  • 구름많음홍천31.6℃
  • 구름많음북강릉29.9℃
  • 맑음강진군28.6℃
  • 맑음구미31.3℃
  • 맑음금산31.7℃
  • 맑음백령도26.3℃
  • 맑음고흥28.8℃
  • 구름많음산청28.4℃
  • 구름많음대구32.5℃
  • 맑음고창30.2℃
  • 구름많음영천31.2℃
  • 구름많음대관령27.3℃
  • 구름많음춘천31.5℃
  • 구름많음속초28.9℃
  • 구름많음통영27.7℃
  • 맑음장흥27.5℃
  • 구름많음제천30.0℃
  • 맑음인천32.3℃
  • 구름많음창원29.1℃
  • 구름많음밀양31.0℃
  • 맑음추풍령30.1℃
  • 맑음장수28.0℃
  • 맑음순창군29.5℃
  • 구름많음영덕32.8℃
  • 맑음군산31.9℃
  • 맑음서청주32.0℃
  • 구름많음북부산29.6℃
  • 맑음서귀포28.3℃
  • 구름많음거제28.2℃
  • 맑음문경28.8℃
  • 구름많음영월31.2℃
  • 구름많음김해시29.3℃
  • 구름많음철원31.8℃
  • 구름많음북창원30.1℃
  • 구름많음영주29.9℃

포스텍 연구팀, 저사양 장비로 AI·광음향 융합 영상기술 개발

장영태 기자
기사승인 : 2025-11-18 09:58:14
고가 장비 없이도 종양 변화를 안정적 관찰 가능
종양·심혈관·내분비 질환 연구 및 임상 분야, 장비 진입 장벽 낮추는 해결책

포스텍 연구팀이 비싼 장비가 아니어도 실시간으로 몸속에 있는 장기와 종양의 변화를 3D(3차원)로 관찰하는 새 기술을 개발했다.

 

▲ 포스텍 김철홍 교수. [포스텍 제공]

 

18일 포스텍에 따르면 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원(의과학전공) 김철홍 교수, 인공지능대학원 박사과정 정현수 씨, 융합대학원 석사과정 오승훈 씨, IT융합공학과 통합과정 김지웅 씨, 최성욱 박사(미국 스탠포드대), 징게 양 박사(미국 Caltech 박사) 연구팀이 진행한 이번 연구는 국제 학술지 '어드밴스드 사이언스'에 게재됐다.

 

레이저를 비추면 몸속에서 아주 작은 소리가 나는데, '광음향 이미징'은 미세한 소리를 초음파 센서로 감지해 몸속을 영상으로 보여주는 기술이다.

 

이 원리를 활용한 'PACT(광음향 컴퓨터 단층 촬영)' 기술은 반구형으로 배치된 센서들이 여러 방향에서 신호를 한꺼번에 받아들이기 때문에 몸속의 구조와 기능, 그리고 조영 정보까지 한 번에 보여줄 차세대 영상기술로 주목받고 있다.

 

하지만 기존의 고사양 PACT 장비는 센서 수가 많아 가격이 비싸고 수집되는 데이터의 양이 너무 많아 처리 속도가 느리다 보니 몸속에서 빠르게 일어나는 변화를 실시간으로 보기 어렵다는 한계가 있었다.

 

연구팀은 적은 수의 센서만으로도 고해상도 영상을 만들 수 있는 PACT 기술을 개발했다. 그 핵심은 '하이브리드 확산'이라는 딥러닝 모델인데, 128개 센서만 가진 저사양 장비로 찍은 데이터를, 1024개 센서를 쓰는 고급 장비 수준으로 보정해 주는 기술이다.

 

이 기술을 이용하면 종양 내부의 혈관이 어떻게 자라는지, 산소는 얼마나 공급되는지, 또 약물이 어디로 이동하는지까지 정량적으로 추적할 수 있다.

 

실험에서도 높은 성능이 확인됐다. 256개 센서만 있는 장비에서도 산소포화도와 헤모글로빈양을 정확하게 측정할 수 있었고, 종양 주변의 혈관이 새로 생기거나 산소가 부족해지는 변화도 안정적으로 포착했다.

 

또한 '전이학습'을 적용한 결과, 128채널 장비에서도 심장·뇌·신장 등 주요 장기의 빠른 변화를 고속으로 촬영할 수 있었다. 특히, 조영제를 사용한 약물 추적 실험뿐 아니라 조영제를 쓰지 않은 경우에도 영상 품질이 크게 향상된 것으로 나타났다.

 

김철홍 교수는 "이번 기술의 핵심은 고가 장비 없이도 종양 변화를 안정적으로 관찰할 수 있다는 점"이라며 "앞으로 종양뿐 아니라 심혈관·내분비 질환 등 여러 연구 및 임상 분야에서 장비의 진입 장벽을 낮추는 실질적 해결책이 될 것"이라고 설명했다.

 

KPI뉴스 / 장영태 기자 3678jyt@kpinews.kr

 

[저작권자ⓒ KPI뉴스. 무단전재-재배포 금지]