DGIST, 뇌파 기반 통증 평가 AI 개발

대구경북과학기술원(이하 DGIST)와 광주과학기술원(이하 GIST) 공동 연구진이 뇌파(EEG)를 활용해 통증 강도를 객관적으로 판별하는 인공지능(AI) 기술을 세계 최초로 개발했다. 환자 스스로 통증을 설명하기 어려운 상황에서도 활용 가능성이 기대된다.DGIST 산업AX혁신본부 안진웅 책임연구원 연구팀은 GIST 전성찬 교수팀과 함께 온도 자극 과정에서 나타나는 뇌파 신호를 AI로 분석해 통증 강도를 분류하는 기술을 구현했다고 26일 밝혔다.기존 통증 평가는 환자가 직접 숫자로 표현하는 주관적 통증척도(VAS)에 의존해 왔다. 같은 자극에도 개인별 반응 차이가 커 객관성이 떨어졌고, 의사소통이 어려운 소아·고령자·중환자에게는 한계가 있었다.연구팀은 이런 문제를 해결하기 위해 두 개의 AI 모델이 서로의 예측 결과를 비교해 신뢰도가 높은 데이터만 학습하는 알고리즘을 적용했다. 환자의 주관적 표현에서 발생하는 편향을 줄여 보다 안정적인 통증 분류가 가능하도록 설계한 것이 특징이다.연구팀은 41명의 뇌파 데이터를 활용해 성능을 검증했다. 그 결과 기존 방식보다 정확도가 향상됐고, 학습하지 않은 새로운 자극 환경에서도 안정적인 예측 성능을 유지했다.또 연구 과정에서 좌·우 전측두엽(F7·F8) 영역의 델타파 활동이 통증 강도와 밀접한 관련이 있다는 점도 확인했다. 연구진은 이를 뇌 기반 디지털 바이오마커 개발의 근거가 될 수 있다고 설명했다.안진웅 책임연구원은 “뇌파 기반 통증 분석의 한계로 지적돼 온 자기보고식 데이터 편향 문제를 개선한 연구”라며 “향후 다양한 생체신호를 결합해 임상 현장에서 활용 가능한 범용 통증 AI 플랫폼으로 발전시킬 계획”이라고 말했다.제1저자인 정의진 박사후연수연구원은 “수술 전후 통증 관리와 만성 통증 추적, 중환자실 환자 평가 등에 활용될 수 있을 것”이라며 “실시간 모니터링이 가능한 BCI 기반 시스템으로 확장 연구를 이어가겠다”고 밝혔다.