포스텍은 전자전기공학과·IT융합공학과 김철홍 교수<사진>와 연구팀이 AI를 활용해 음속 차이로 인한 광음향 영상의 왜곡을 바로잡는 기술을 개발했다고 8일 밝혔다.
광음향 영상은 빛을 인체 조직에 쬐었을 때 빛을 흡수한 조직이 순간적으로 열팽창하면서 발생하는 음파(광음향) 신호를 초음파 센서로 감지해 영상화하는 원리를 이용한다.
광학을 이용한 영상 기술로는 1㎜ 미만의 얕은 깊이만을 볼 수 있지만, 광음향 영상으로는 인체 조직 내 수 cm까지 볼 수 있다.
다만 기존의 초음파나 광음향 영상은 음속을 1천540m/s 등의 대푯값으로 가정해, 영상이 왜곡되는 문제가 발생했다.
이같은 문제를 해결하기 위해 김 교수팀은 시뮬레이션 상에서 임의로 매질의 음속을 설정해 왜곡한 광음향 영상과 그렇지 않은 실제 광음향 영상을 만들었다.
이에 따라 AI를 학습시켰고, 시뮬레이션 된 연습 영상과 실제 사람에게서 확인한 광음향 영상에 적용해 효과를 확인했다. 그 결과 기존 광음향 영상에서 발생하던 왜곡이 줄어들면서 주요 신호 주변에 나타나던 결함 신호의 크기가 기존 광음향 영상의 최대 5％ 수준까지 감소했다. 신호대 잡음비는 약 25데시벨(dB)까지 높아졌다. 영상 시스템의 128개 채널에서 수신한 신호 중 64개 채널만 사용하는 경우에도 AI는 거의 동일한 화질의 광음향 영상을 만들었다.
김철홍 교수는 “이 기술을 활용하면 빠른 시간 안에 선명한 이미지를 볼 수 있다”며 “앞으로 팔이나 다리 등 인체 말단 부위의 혈관 질환 진단, 흑색종 등의 암 진행단계 판단 및 절제를 위한 정확한 경계 설정 등 다양한 임상 연구에도 적용할 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.
/이시라기자 sira115@kbmaeil.com
