한국전자통신연구원(ETRI)은 날숨 성분을 분석해 95%의 정확도로 폐암을 조기에 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

이 기술은 폐 속 암세포 덩어리에서 발생하는 다종의 휘발성유기화합물(VOCs)을 감지하는 센서와 센서로부터 얻은 데이터를 통해 폐암 환자를 판별하는 AI 딥러닝 알고리즘 기술로 구성돼 있다.

먼저 검진자의 날숨이 담긴 비닐에 탄소튜브 막대기를 연결하면 호흡 중 배출되는 여러 가스 성분이 막대기에 붙는다. 다시 막대기를 폐암 조기진단 시스템에 집어넣고 시스템을 구동하면 내장된 20종의 멀티모달 센서가 호기 가스의 구성성분과 탄소튜브 막대기에 붙은 호기 속 VOCs의 양에 따라 각기 다른 전기 신호를 내보내게 된다.

연구팀이 분당서울대병원 전상훈 흉부외과 교수 연구팀과 공동으로 폐암 환자 107명과 정상인 74명의 임상 시료 날숨을 채취해 AI 딥러닝 알고리즘으로 학습시킨 결과, 95%의 정확도를 나타냈다.

앞서 연구팀이 2019년 개발한 날숨 분석 의료용 '전자코'의 정확도(75%)보다 20% 포인트 향상됐다. 현장에서 선별검사에 적용할 수 있는 수준으로, 기존 병원 진단 장비보다 제작 비용이 저렴하며 진단 속도도 20분 이내로 빠르다.

연구팀은 후속 연구를 통해 추가로 1천례 이상의 대규모 폐암 환자를 대상으로 임상시험을 진행할 방침이다.

비만 환자의 날숨 속 단내(아세톤)를 실시간으로 측정하는 '웨어러블 전자코 시스템' 연구도 진행 중이다.

이대식 박사는 "20년이 넘는 전자코 연구를 통해 결실을 봤다"며 "의료기기 업체에 기술이전 해 상용화할 계획"이라고 말했다.