공황발작은 예측이 쉽지 않은 질환으로 꼽힌다. 갑작스러운 극심한 불안과 심장 두근거림, 호흡곤란 등 신체 증상이 동반되는 만큼 발작 이후의 치료보다 위험 신호를 미리 포착하는 예방 접근의 중요성이 꾸준히 제기돼 왔다.
AI 디지털 헬스케어 기업 스트레스솔루션(대표 배익렬)이 공황발작 위험을 조기에 감지하고 실시간으로 맞춤형 중재를 제공하는 기술을 개발하며 예방 중심 디지털 멘탈헬스 시장에 도전장을 내밀었다.
스트레스솔루션은 중소벤처기업부 TIPS 연구개발(R&D) 과제를 수행하며 공황발작 초기감지(PAI·Panic Attack Index) 알고리즘과 생체신호 기반 초개인화 중재 기술 개발을 완료했다고 밝혔다.
이번 연구의 핵심은 웨어러블 기기에서 수집되는 HRV(심박변이도), ECG(심전도) 등 생체신호를 실시간으로 분석해 공황발작 발생 가능성을 예측하는 AI 알고리즘이다.
PAI 알고리즘은 개인별 생체신호 기준선(Baseline)을 설정한 뒤 실시간 변화량을 비교·분석해 위험도를 산출하도록 설계됐다. 위험 수준이 높아질 경우 즉시 사용자에게 알림을 제공하고 후속 중재가 이뤄질 수 있도록 구성한 점이 특징이다.
회사 측은 단순히 위험을 감지하는 데 그치지 않고 생체데이터 변화에 맞춰 중재 방식까지 실시간으로 조정하는 기술도 함께 개발했다.
생체신호와 사운드웨이브를 실시간으로 연동하는 초개인화 중재 기술은 사용자의 현재 생리 상태를 지속적으로 분석하면서 반응을 반영하는 양방향(Closed-loop) 구조를 적용했다. 고정된 자극을 제공하는 방식과 달리 개인 상태 변화에 맞춰 중재가 이뤄질 수 있도록 설계한 것이 연구의 차별점으로 제시됐다.
연구 결과를 바탕으로 스트레스솔루션은 생체신호 수집부터 공황발작 위험 분석, 위험 알림, 맞춤형 중재 기능을 하나로 통합한 'NatureBeats v1.0'을 개발했다.
회사에 따르면 연구개발 과정에서 공황발작 초기감지 알고리즘 성능과 위험 알림 정확도, 사운드웨이브 동기화 성능, HRV 개선 지표 등 연구 목표를 달성했다. 기관생명윤리위원회(IRB) 승인을 받은 임상연구도 진행해 기술의 안전성과 활용 가능성을 확인했다고 설명했다.
지식재산 확보에도 속도를 내고 있다.
스트레스솔루션은 '공황발작을 초기에 감지하는 방법, 서버 및 시스템'과 '그룹 적용을 위한 사운드웨이브 스트레스 완화 시스템' 등 두 건의 국내 특허를 출원했으며, 두 기술 모두 PCT 국제특허도 함께 출원해 해외 권리 확보를 추진 중이다.
다만 이번 연구는 공황장애 환자를 대상으로 기술 적용 가능성을 확인하기 위한 초기 단계 연구라는 점도 함께 짚어볼 필요가 있다. 회사 역시 추가 임상연구를 통해 기술의 유효성과 임상적 근거를 지속적으로 확보해 나갈 계획이라고 밝혔다. 실제 의료현장에서 폭넓게 활용되기 위해서는 후속 임상과 객관적인 검증 결과가 축적돼야 할 것으로 보인다.
스트레스솔루션은 앞으로 공황장애를 넘어 불안장애, 직무 스트레스 관리, 학생 정신건강, 고령층 정서관리 등 다양한 정신건강 분야로 기술 적용 범위를 넓혀 예방 중심 디지털 멘탈헬스 플랫폼으로 발전시킨다는 전략이다.
배익렬 스트레스솔루션 대표는 "공황발작은 증상이 시작된 뒤 대응하는 것보다 위험 신호를 미리 파악하고 적절한 중재를 제공하는 과정이 중요하다"며 "AI와 생체데이터를 기반으로 개인 상태를 실시간 분석하고 맞춤형 중재를 제공하는 디지털 멘탈헬스 기술의 가능성을 확인했다"고 말했다.
이어 "공황장애뿐 아니라 다양한 정신건강 영역에서 예방 중심 디지털 헬스케어 서비스를 구현할 수 있도록 기술 고도화와 임상 연구를 지속하겠다"고 밝혔다.
디지털 헬스케어 산업이 AI와 웨어러블 기술을 중심으로 빠르게 진화하는 가운데, 공황발작을 사전에 감지하는 기술은 예방 중심 정신건강 관리라는 새로운 방향성을 제시하고 있다. 다만 기술의 실제 의료적 효용성은 향후 대규모 임상과 객관적인 검증 데이터를 통해 평가받게 될 전망이다.
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