가톨릭대 의정부성모병원은 산부인과 김연희 교수 공동 연구팀이 인공지능(AI) 딥러닝 모델과 고감도 바이오센서 기술을 결합해 임신성 당뇨병(GDM)을 기존보다 최대 8주 앞당겨 진단할 수 있는 기술을 개발했다고 밝혔다.
이번 연구결과는 화학·센서 분야 국제학술지 'Sensors & Actuators: B. Chemical' 최신호에 게재되며 학술적 가치를 인정받았다.
임신성 당뇨병은 임신 중 처음 발생하거나 발견되는 당뇨병으로 적절히 관리하지 않으면 산모와 태아 모두에게 다양한 합병증을 초래할 수 있다. 현재는 일반적으로 임신 24~28주에 포도당 부하 검사를 통해 진단하지만 연구팀은 AI와 나노 반도체 기술을 활용해 진단시점을 임신 16~20주로 앞당길 수 있다는 가능성을 제시했다.
연구팀이 개발한 스마트 기판은 이황화몰리브덴(MoS₂) 반도체 계면의 전자 유도 현상을 이용해 표면에 금 나노입자가 자가 성장하도록 설계됐다. 여기에 AI 합성곱신경망(CNN) 분석 기법을 적용한 결과, 소량의 혈청만으로 환자 데이터를 분류하는 정확도가 최고 90.37%를 기록했다.
김연희 교수는 "이번 연구는 기술적으로 아직 기초 실험 단계에 머물러 있어 즉시 임상에 적용하기에는 한계가 있다"면서도 "AI와 나노 바이오센서를 융합해 임신성 당뇨병을 보다 이른 시기에 정밀하게 예측할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있다"고 말했다.
한편 가톨릭대 의정부성모병원은 고령 임신과 고위험 산모 증가에 대응하기 위해 올해부터 고위험 임산부 집중치료실(MFICU)을 운영하고 있다. 조기 진통과 전치태반, 중증 임신성 당뇨 등 24시간 집중관찰이 필요한 산모를 대상으로 전문 의료진과 시설을 갖춘 집중 치료를 제공하며 경기 북부 지역 고위험 임신 진료의 거점 역할을 수행하고 있다.
김 교수는 "앞으로도 연구와 임상 진료를 연계해 보다 안전한 임신과 출산 환경을 만드는 데 기여하겠다"고 밝혔다.
FAQ
Q1. 이번 연구의 핵심 성과는 무엇인가요?
AI 딥러닝 모델과 고감도 나노 바이오센서 기술을 결합해 임신성 당뇨병을 기존 검사보다 최대 8주 빠르게 예측할 수 있는 기술을 개발한 것입니다.
Q2. 임신성 당뇨병이란 무엇인가요?
임신 중 처음 발생하거나 발견되는 당뇨병으로, 적절히 관리하지 않으면 산모와 태아 모두에게 다양한 합병증이 발생할 수 있어 조기 발견과 관리가 중요합니다.
Q3. 기존 검사와 무엇이 다른가요?
기존에는 임신 24~28주에 포도당 부하 검사를 시행했지만, 이번 연구에서는 AI와 나노 바이오센서 기술을 활용해 임신 16~20주에도 조기 예측이 가능할 수 있음을 확인했습니다.
Q4. 어떤 기술이 적용됐나요?
이황화몰리브덴(MoS₂) 기반 스마트 기판과 금 나노입자 기술, AI 합성곱신경망(CNN) 분석을 결합했습니다. 이를 통해 소량의 혈청만으로도 환자 데이터를 분석할 수 있도록 설계했습니다.
Q5. 연구결과는 어느 정도의 정확도를 보였나요?
연구팀에 따르면 AI 분석 결과 환자 데이터를 분류하는 정확도는 최고 90.37%를 기록했습니다.
Q6. 현재 병원에서 바로 사용할 수 있는 검사인가요?
아닙니다. 이번 연구는 기초 실험 단계에서 수행된 연구로, 실제 임상 적용을 위해서는 추가 검증과 후속 연구가 필요합니다.
Q7. 이번 연구의 의미는 무엇인가요?
AI와 나노 바이오센서를 융합해 임신성 당뇨병을 보다 이른 시기에 정밀하게 예측할 수 있는 가능성을 제시했다는 점에서 의미가 있습니다. 향후 조기 진단 기술 개발의 기반이 될 것으로 기대됩니다.
Q8. 의정부성모병원은 고위험 임산부를 위해 어떤 의료 서비스를 제공하고 있나요?
의정부성모병원은 2026년부터 고위험 임산부 집중치료실(MFICU)을 운영하며 조기 진통, 전치태반, 중증 임신성 당뇨 등 집중관찰이 필요한 산모를 대상으로 24시간 전문 진료와 모니터링을 제공하고 있습니다.
Q9. 연구팀의 향후 계획은 무엇인가요?
연구팀은 AI 기반 조기 진단 기술의 임상 활용 가능성을 높이기 위한 후속 연구를 이어가는 한편, 연구와 진료를 연계해 보다 안전한 임신·출산 환경 조성에 기여할 계획입니다.
