[대구=이데일리 홍석천 기자] 인공지능(AI)이 환자의 자세와 체형, 초음파 영상 상태를 실시간으로 분석해 로봇의 움직임을 조절하는 유방 초음파 검사 장비가 개발된다. 검사자의 숙련도에 따라 달라질 수 있는 영상 품질을 표준화하고 유방암 조기진단을 지원하는 것이 목표다.

DGIST는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)의 ‘실세계 능동행동형 에이전틱 AI 기술개발’ 신규 과제에 선정됐다고 12일 밝혔다.

사업은 지난달부터 2028년 12월까지 약 2년6개월 동안 진행된다. 총사업비는 103억4000만원이며 이 가운데 정부 지원금은 85억원이다.

메디칼파크가 주관기관을 맡고 DGIST와 연세대 산학협력단이 공동 연구기관으로 참여한다. 개발 대상은 에이전틱 AI를 적용한 3차원 자동 유방 초음파 로봇 ‘US-AXBOT’이다.

에이전틱 AI는 입력된 명령만 수행하는 방식에서 벗어나 주변 상황을 인식하고 목표 달성에 필요한 행동을 스스로 판단·실행하는 기술이다. 연구팀은 8개의 AI 에이전트가 검사 준비부터 영상 획득과 품질관리까지 역할을 나눠 수행하도록 시스템을 설계한다.

기존 로봇 초음파 장비가 사전에 입력된 경로를 반복하는 방식이었다면 이번 시스템은 초음파 영상의 상태를 AI가 판단하고 그 결과를 즉시 로봇 움직임에 반영하는 폐회로 구조를 적용한다. 환자의 체형과 자세, 검사 진행 상황에 따라 스캔 경로와 깊이를 실시간으로 조정하는 방식이다.

DGIST는 전체 8개 AI 에이전트 가운데 5개 개발을 담당한다. 장비 좌표를 맞추는 캘리브레이션과 환자 자세 확인, 스캔 경로·깊이 결정, 위험상황 감지, 초음파 영상의 잡음 제거·품질평가 기술을 개발한다.

환자 신체와 직접 접촉하는 의료로봇인 만큼 안전제어도 핵심 과제다. 연구팀은 로봇이 신체에 가하는 힘을 실시간으로 측정·제어하고 환자의 움직임이나 비정상적인 압력 등 위험요인을 감지하면 작동을 멈추거나 회피하도록 설계할 계획이다.

메디칼파크는 로봇 시스템 통합과 3차원 판독 AI 개발, 의료기기 인허가를 맡는다. 연세대는 실제 진료 과정에 적용할 임상 절차를 설계하고 시스템의 유효성을 평가한다.

연구진은 과제가 끝나는 2028년 말까지 실제 임상환경에서 시제품을 실증하는 기술성숙도 7단계(TRL 7) 수준으로 개발할 예정이다. 이후 식품의약품안전처 제조허가와 미국 식품의약국(FDA) 진출을 추진한다.

다만 상용화와 의료현장 도입을 위해서는 임상시험을 통해 기존 검사와 비교한 영상 품질과 진단 정확도, 환자 안전성을 검증하고 국내외 의료기기 허가 절차를 통과해야 한다.

유재석 DGIST 로봇및기계전자공학과 교수는 “여러 AI 에이전트가 실시간으로 협업해 검사 과정을 완성하는 기술”이라며 “검사자의 숙련도에 따른 편차를 줄이고 표준화된 유방 초음파 검사를 구현하겠다”고 말했다.

DGIST는 이번 연구를 2027학년도에 신설하는 AI대학의 피지컬AI·메디컬AI 교육과 연계하고 지역 의료기기 기업과의 공동연구에도 활용할 계획이다.