노인 우울증 AI로 조기 대응…삼성서울병원, BCI 융합 연구 착수

한국형 ARPA-H 연구과제 주관기관 선정

AI·BCI 융합해 실시간 ‘측정-분석-중재’ 구현

‘한국형 ARPA-H 프로젝트’ 출범식이 9월 7일 오전 10시 삼성서울병원 암병원 지하 1층 대강당에서 개최됐다. ⓒ삼성서울병원

국내 65세 이상 인구 비중이 20%를 넘어선 초고령사회에서 노년기 우울증 등 정신건강 문제에 대응하기 위해 삼성서울병원이 인공지능(AI)과 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)를 결합한 기술 개발에 나선다.

8일 삼성서울병원에 따르면 병원은 보건복지부와 한국보건산업진흥원 K-헬스미래추진단이 지원하는 ‘한국형 ARPA-H 프로젝트’ 신규 연구과제의 주관연구개발기관으로 최종 선정됐다.

한국형 ARPA-H 프로젝트는 미국의 혁신·도전형 연구개발 방식을 국내에 도입해 국가 보건의료 난제 해결을 위한 고위험·고성과 연구를 지원하는 사업이다.

이번 연구는 초고령사회 정신건강 문제 해결을 목표로 추진되는 ‘BCI 중심 노인 정신건강의 뇌 변화 데이터 추출체계 고도화와 최적화된 비중단 중재방안 제공 플랫폼 개발(BCI-INSIDE-OUT)’ 프로젝트의 세부과제다. 연구기간은 2026년 7월부터 2030년 12월까지로, 총 정부연구비는 180억원이다.

세부과제에는 전홍진 삼성서울병원 정신건강의학과 교수 연구팀이 제안한 ‘AI Caregivers’가 최종 선정됐다. 연구팀은 AI와 BCI를 활용해 노인의 정신건강 변화를 객관적으로 파악하고 조기에 개입할 수 있는 시스템을 개발할 계획이다. 대면 상담이나 주관적 설문에 의존해 온 기존 진료의 한계를 보완하는 것이 목표다.

BCI는 뇌파 등 뇌에서 발생하는 신경신호를 측정·분석해 디지털 데이터로 변환하고 외부 기기와 연결하는 기술이다. 연구팀은 여기에 초거대 AI를 결합해 노인의 정신건강 변화를 실시간으로 파악하고 필요한 중재까지 이어지는 시스템을 구축할 계획이다.

구체적으로 MRI와 임상 뇌파(EEG), 전자의무기록(EMR), 생체신호 등 다양한 의료 데이터를 학습한 ‘노인 정신건강 특화 멀티모달 AI 파운데이션 모델(EMH-MFM)’을 구축한다. 이를 기반으로 정신건강 상태의 ‘측정-분석-중재’가 1초 이내에 자동으로 이어지는 폐쇄형(Closed-loop) 시스템을 구현한다는 구상이다.

플랫폼은 BCI 센싱과 AI 모델을 통해 노인의 정서 변화나 우울 전조를 실시간으로 파악하고, 긴장이완 바이오피드백과 디지털치료(DTx), 비침습 미주신경자극(taVNS) 전자약, AI 돌봄로봇 등 개인 상태에 맞는 중재 수단을 제공하는 방식이다.

연구에는 삼성서울병원을 중심으로 서울대학교와 성균관대학교, 경희대학교병원, 딥노이드 등이 공동연구기관으로 참여한다. 메디트릭스와 뉴라이브, 원더풀플랫폼, 딥메디 등도 기술 개발에 동참한다.

전홍진 교수는 “이번 과제를 통해 기존 질환 치료와 사후 관리에 머물렀던 노인 정신건강 관리 체계를 선제적이고 단절 없는 예방 의료 패러다임으로 전환하겠다”며 “혁신 플랫폼을 성공적으로 상용화해 고령자의 삶의 질을 높이고 대한민국 의료 AI의 글로벌 리더십을 확립하는 데 최선을 다하겠다”고 말했다.