개발된 치매 돌봄 지식서비스 플랫폼은 온톨로지 형태의 지식베이스, 추론시스템 및 그래픽 기반의 사용자 인터페이스로 구성

이미지:본지
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고령화가 급속히 진행됨에 따라 치매 환자 돌봄이 사회적 문제로 주목받고 있다. 환자 급증으로 인한 사회적 비용을 절감하기 위한 기존 연구는 주로 치매 진단법이나 환자 개인의 독립적인 생활을 지원하는 컴퓨터·인터넷 기반 프로그램 개발에 집중되었다. 

하지만, 치매는 그 증상이 환자 개인마다 다르게 나타나며, 주변 상황에 따라 급격히 변화하기도 한다. 이 때문에 돌봄 노동자 1인이 다수의 치매 환자를 관리해야 하는 상황에서 이들을 지원하여 부담을 경감시키기 위한 기술이 필요하다.

한국과학기술연구원(KIST, 원장 윤석진)은 치매DTC 융합연구단 임윤섭 선임연구원 연구팀이 다양한 치매 환자의 증상과 생활환경에 적합한 돌봄 방법을 알려주고, 다수의 돌봄 노동자들이 치매 환자의 증상 및 돌봄 방법을 편리하게 공유할 수 있는 인공지능(AI) 기반 치매 돌봄 지식서비스 플랫폼을 개발했다.

개발된 치매 돌봄 지식서비스 플랫폼은 온톨로지 형태의 지식베이스, 추론시스템 및 그래픽 기반의 사용자 인터페이스로 구성되어 있다. 

치매 돌봄 서비스 플랫폼 아키텍처: 치매 돌봄 서비스 플랫폼은 User Interface(치매 환자 데이터의 입출력), Context Data Manager(클라우드로부터 수집된 데이터 및 치매 환자 자료를 관리하고 사용자의 요청을 처리), Context Reasoner(온톨로지 형태의 치매 돌봄과 관련된 지식 모델, 그리고 지식 모델을 기반으로 사용자 요청에 적합한 지식을 추론)로 구성되어 있다.
치매 돌봄 서비스 플랫폼 아키텍처: 치매 돌봄 서비스 플랫폼은 User Interface(치매 환자 데이터의 입출력), Context Data Manager(클라우드로부터 수집된 데이터 및 치매 환자 자료를 관리하고 사용자의 요청을 처리), Context Reasoner(온톨로지 형태의 치매 돌봄과 관련된 지식 모델, 그리고 지식 모델을 기반으로 사용자 요청에 적합한 지식을 추론)로 구성되어 있다.

본 연구에서 개발된 온톨로지 지식베이스는 치매 환자 돌봄 방법, 생활환경, 의료지식, 치매 환자의 일상생활 능력 정보, 환자 혹은 주변인 정보 등으로 구성되어 있다. 연구팀은 지식베이스 개발을 위해 치매 환자 돌봄 관련 서적, 돌봄 시설 매뉴얼, 치매 증상과 인간의 생활환경 등에 대한 기존 온톨로지 모델을 참고하였다. 

추론시스템은 사용자의 질의에 따라 온톨로지에 정의된 추론 규칙을 활용하여 치매 환자에 맞는 돌봄 방법 및 돌봄 지식의 추론을 수행한다.

치매 돌봄 지식서비스 플랫폼을 이용한 챗봇 활용 예시
치매 돌봄 지식서비스 플랫폼을 이용한 챗봇 활용 예시

또한 개발된 플랫폼을 개인용 컴퓨터나 휴대용 스마트 기기를 통해 쉽게 사용할 수 있도록 그래픽 기반의 사용자 인터페이스를 개발했다. 사용자가 플랫폼에 치매 환자에 대한 정보를 직접 입력하고 갱신함으로써 환자의 현 상태에 적합한 돌봄 정보를 손쉽게 얻을 수 있다.

연구진은 지식베이스의 개발단계 초기에서부터 실제 치매 돌봄 현장에서 근무하는 돌봄 노동자와의 인터뷰를 통해 취합된 돌봄 지식의 유효성 및 온톨로지 모델의 정확성을 검증하였다.

최종적으로는 10년 이상의 경력을 가진 성북노인종합복지관, 광주 한울요양원 소속 전문가들에게 개발된 서비스 플랫폼에 대한 사용성 테스트를 통해 실제 돌봄 현장에 적용 가능함을 확인하였다.

KIST 임윤섭 박사
KIST 임윤섭 박사

KIST 임윤섭 박사는 개발된 치매 돌봄 지식서비스 플랫폼을 “로봇 및 챗봇과 같은 인공지능 기술 기반 돌봄 서비스에도 활용할 수 있다”라고 말하며, “가정 및 돌봄 노동자의 치매 돌봄 부담 경감에 효과적인 역할을 할 것으로 기대된다”라고 밝혔다.

한편, 이번 연구 결과는 헬스케어 분야 국제학술지  '의학 인터넷 연구 저널 (Journal of medical Internet Research)'에 '치매 환자 돌봄의 존재론적 모델에 기반한 돌봄 지식 관리 시스템: 지식 표현 및 개발(A Care Knowledge Management System Based on a Ontological Model of Caring for People with Dementia: Knowledge Representation and Development)'란 제목으로 지난  6월 8일 게재(논문 및 시연영상 아래 첨부)되었다.

 

 

 

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