서울대학교 공과대학(학장 이병호)은 전기정보공학부 이종호 교수 연구팀이 MRI에서 사용되는 전자파 파형을 인공지능(AI)이 스스로 설계하게 하는 기술을 개발하는데 성공했다.

방사선을 사용하는 X-ray나 CT와 달리 MRI는 자기장과 전자기파를 이용하여서 인체 내부를 3차원으로 영상화 한다. 따라서 방사능에 의한 피폭의 문제로부터 안전하지만 전자기파에 의한 에너지가 인체에 전달되어 촬영시간이 길어질 수 있다.

이를 해결한 방법으로 이종호 교수 연구팀은 알파고에도 적용된 바 있는 심층강화학습(DRL)이라는 인공지능 기술에 집중하였다.

심층강화학습은 인공지능이 목표로 하는 행동을 주어진 환경을 탐색함으로써 스스로 학습하는 방법이다. 예를 들어, 바둑에서 승리하기 위한 전략을 반복적으로 바둑을 둠으로써 스스로 학습하는 방법이라고 할 수 있다.

이 연구를 주도한 신동명 박사과정은 가상의 MRI환경을 구축하여 인공지능이 만들어낸 전자파 파형이 영상의 품질을 유지하면서도 인체에 전달되는 에너지를 최소화 하도록 설계하였다.

그 결과 인공지능은 새로운 효율적인 전자파 파형을 만들어 내는데 성공하였다. 특히, 이 파형은 전문가들이 개발한 기존의 이론 기반의 결과 대비 뛰어난 특성을 보여주는 것이어서 지금까지 전문가들이 개발한 설계 방식보다 더욱 효과적인 파형 설계 방식이 존재한다는 것을 시사하였다.

한편, 이번 연구 결과는 세계적인 학술지  네이처의 자매지 '네이처 머신 인텔리전스(Nature Machine Intelligence)'에 'MRI, 심층강화학습으로 무선 주파수 파형 설계(Deep reinforcement learning-designed radiofrequency waveform in MRI-보기)'란 제목으로 지난 16일 게재되었다.

신동명 박사과정은 이 연구를 기반으로 한 인공지능 의료 영상 스타트업 RadiSen에서 인공지능 팀장(Chief-AI-Officer)으로 연구를 이어나갈 예정이다.