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인공지능으로 자폐 증상과 심각도 예측한다
뇌영상 빅데이터를 활용한 딥러닝(Deep Learning)으로 자폐 스펙트럼 장애(ASD)의 증상과 심각도를 예측할 수 있다는 것이 확인됐다. 이번 연구에 따라 ASD 환자들 진단과 예후에 따른 맞춤형 치료가 가능할 것으로 기대되고 있다.
우리 대학 바이오및뇌공학과 이상완 교수(신경과학-인공지능 융합연구센터장)와 세브란스병원 소아정신과 천근아 교수(연세자폐증연구소장) 연구팀은 ASD의 뇌영상 빅데이터를 활용해 자폐의 증상과 예후를 예측할 수 있다고 28일 밝혔다.
이번 연구결과는 ASD 아동들의 뇌영상 빅데이터를 이용한 국내 최초의 AI연구성과로, 국제전기전자기술자협회(IEEE)에서 발행하는 저널인 IEEE 엑세스(Access) 온라인판에 게재됐다.
ASD는 뇌 발달 장애의 하나로 사회적 의사소통의 결함과 제한된 관심사 및 반복적인 행동이 대표적인 특징이다. 2020년도 미국 CDC(미국질병통제예방센터)의 통계자료에 따르면 ASD의 유병률은 54명당 1명으로 매년 증가하는 추세이다. 국내 유병률도 약 2% 내외이다.
ASD는 아동 행동 관찰 및 상담과 정신질환 진단분류매뉴얼(DSM-5)에 근거해 진단한다. 하지만 환자 개인차가 심해 자폐에 대한 정확한 진단이 어렵고 예후를 예측하기도 힘들다.
이상완·천근아 교수 연구팀은 세브란스병원에 구축된 3~11세 ASD 환자 84건의 MRI 빅데이터와 국제컨소시엄으로 구축된 1000여 건의 자폐증 환자 MRI 빅데이터를 활용해 MRI 영상으로 자폐의 진단과 예후를 예측할 수 있는 딥러닝 모델을 개발했다.
연구팀은 공간 변경 네트워크(Spartial Transformer Network, STN)와 3D 컨볼루션 신경망(convolutional neural network, CNN)을 활용한 모델을 구축하고, MRI 빅데이터를 학습시켰다.
이렇게 구축된 모델에 클래스 활성화 매핑(class activation mapping) 기법을 적용해 형태학적인 특징을 추출하고 이를 뇌영상에 투영시키는 방식으로 분석했다. 더 나아가 인자들간의 관계 분석을 위해 강화학습 모델의 일종인 회귀형 주의집중 모델(recurrent attention model)을 학습시켰다.
분석결과 뇌의 기저핵을 포함한 피질 하 구조가 자폐 심각도와 관련이 있음을 확인했다.
이상완 교수는 “진료 현장에서 자폐를 진단하고 연구하는데 구조적 연관 후보를 제공할 수 있게 됐다”며 “이번 연구결과로 자폐 진단에서뿐만 아니라 앞으로 의사나 관련 전문가들이 인공지능을 활용해 복잡한 질병을 이해하고 더 많이 활용할 수 있게 될 것”이라고 설명했다.
천근아 교수도 “자폐스펙트럼장애를 진단함에 있어 뇌 영상 자료는 아직까지 의사들 사이에서 활용가치가 높지 않다는 인식이 보편적인데 이번 연구를 통해 자폐의 하위 증상과 심각도 사이에 뇌영상에서 차이가 있다는 것을 확인했다”며 “이번 연구는 다양한 임상표현형과 심각도를 지닌 자폐증 환자들에게 개별 맞춤 진단과 예후를 예측하는데 의미를 가진다”고 말했다. [보도자료 출처: 세브란스병원 홍보팀]
2020.08.28
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국제개발협력센터, 도미니카공화국 과학기술인 연수 실시
우리 대학 국제개발협력센터(센터장 맹성현)는 도미니카공화국 고등과학기술교육부(MESCYT) 차관과 산토도밍고 국립자치대(UASD), 가톨릭대학교(PUCMM), 산티아고 공과대학(UTESA) 학․처장 등 도미니카공화국 과학기술계 인사 20명을 초청해 지난 4일부터 17일까지 KAIST 및 서울의 산학협력 유관기관에서 전문가 강의 및 산학협력 우수기업 현장방문을 실시했다.
이번 초청연수는 산학 협력에 관한 한국의 지식과 경험, 유관 기관과 기업의 운영 노하우를 습득하고, 이러한 지식을 도미니카공화국에 적용하기 위한 구체적 액션플랜(실행 계획)을 수립하는 것을 목적으로 한다.
플라시도 고메즈(Plácido F. Gomez Ramirez) 도미니카공화국 고등과학기술교육부(MESCYT) 차관은“한국의 과학기술 발전상을 이해하고 한국의 경험을 공유함으로써 산학협력에 대한 이해를 높일 수 있었다”며 “2차 연수 때는(2017년 예정) 한국 기업의 도미니카공화국 진출 등, 양국 간 구체적 협력을 위한 논의의 장으로 발전되기를 희망한다”고 말했다.
도미니카공화국 과학기술인력양성 사업은 고등교육 담당 교원의 전문성을 향상시켜 도미니카공화국의 과학기술 연구개발 활동을 촉진시키고, 산학협력이 활성화될 수 있도록 한국국제협력단(KOICA)의 지원을 받아 진행된다.
2016.12.20
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UAE 아부다비 왕세자에 명예박사 학위 수여
우리학교가 저탄소 녹색환경 정책을 통해 인류발전에 기여하고 원전수주협상을 계기로 대한민국과 UAE 과학기술발전 및 교류확대에 공헌한 모하메드 빈 자이드 알 나흐얀 UAE 아부다비 왕세자 (General H.H. Sheikh Mohammed bin Zayed Al Nahyan)에게 27일(목) 오후 5시30분 서울 롯데호텔 본관에서 명예박사 학위를 수여했다.
모하메드 왕세자는 아부다비 도시계획위원회 (Abu Dhabi Urban Planning Council) 위원장으로 있으면서 UAE의 수도인 아부다비를 2030년까지 친환경 국제도시로 개발하는 데 지침이 될 장기적인 마스터플랜 ‘아부다비 2030 계획(The Plan Abu Dhabi 2030)"을 주도적으로 마련해 2007년 발표하기도 했다.
또한 모하메드 왕세자는 ‘탄소제로’ 도시인 ‘마스다르 시티(Masdar City)’ 건설 프로젝트를 추진하는 등 신재생에너지 분야에 관심이 많아 우리나라와의 원자력발전사업을 비롯해 여러 분야에서 양국 간의 협력 강화, KAIST-KUSTAR의 협력과 교류, 나아가 인류가 당면한 환경문제 해결에도 깊은 관심을 가지는 등 더 나은 세계를 만들고자 부단히 노력하고 있다.
2010.05.27
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KAIST 졸업생, UAE 마스다르 과학기술원 교수로 임용
- MIT 교수들의 적극 추천으로 MIST 조교수로 임용 - 오는 5월부터 1년간 MIT에서 강의와 공동연구 수행 후 MIST에서 근무
KAIST를 졸업한 유담(柳淡, 30)박사가 미국 매사추세츠공과대학(Massachusetts Institute of Technology, MIT) 교수들의 적극적인 추천으로 아랍에미리트(UAE) 아부다비의 마스다르 과학기술원(Masdar Institute of Science and Technology, MIST)에 지난 4월1일 조교수로 임용됐다.
MIST는 매사추세츠공과대학(MIT)이 아부다비 정부와 협력해 세운 신재생에너지분야 연구중심대학원으로 지난 9월 개교했다. 현재 교수 약 25명에 22개국에서 온 학생 100명이 재학중이다. 아부다비 정부가 ‘탄소배출 제로도시’를 기치로 내걸며 아부다비에 건설 중인 마스다르시(市)에 위치한다.
MIST와 MIT간 협약에 따라, 柳박사는 올해 5월부터 1년간 MIT에서 강의와 공동연구를 수행하고, 그 후부터 아부다비에서 근무할 예정이다.
올해 1월 전기및전자공학과 유회준 교수 연구실에서 박사학위를 받은 柳박사는 학사, 석사, 박사과정을 모두 KAIST에서 마친 순수 국내박사다.
柳박사는 최근 각광을 받고 있는 웨어러블 센서 네트워크와 저에너지 전자회로 기술을 접목, 반창고형 생체신호모니터링 시스템을 연구했다. 그는 박사과정 3년간 전자회로분야 최고 권위의 국제고체회로학회(IEEE International Solid-State Circuits Conference, ISSCC) 및 고체회로학술지(IEEE Journal of Solid-State Circuits)등에 그 내용을 발표해 주목을 받아왔다.
柳박사는 “웨어러블 헬스케어는 삶의 질을 높이는 데 꼭 필요하고, 지속적인 연구 및 관심이 필요한 분야” 라며, “지속적으로 좋은 연구결과를 내며, 우리나라와 아부다비 간의 학문적 교류에도 도움이 됐으면 좋겠다”고 포부를 밝혔다.
<참고자료>세계 최초 ‘카본 프리’ 도시 마스다르(Masdar)와 MIT가 지원하는 마스다르 과학기술대학원(MIST) 아랍에미리트(UAE) 토후국 중 맏형인 아부다비는 석유를 이용하지 않고 에너지원을 확보하는 것을 마스다르 프로젝트에서 역점을 두고 있다. 석유가 풍부한 국가가 거꾸로 석유 없이 생존하는 방법을 미리부터 준비한다는 전략이다.
이에 따라 아부다비 에미리트는 오는 2013년까지 세계 최초로 ‘카본 프리(carbon-free·탄소배출량 0)’ 도시를 수도 아부다비 인근에 건설할 계획이다.
아랍어로 마스다르(원천)라는 이 도시는 태양열·풍력 등 재생에너지에만 의존하는 100% 친환경도시이다. 넓이 6㎢의 마스다르시에는 5만명이 거주하고 1000여개의 기업이 들어설 예정이다. 도시에 사용될 500㎿(약 20만가구 소비 규모)의 전력은 태양열과 지열, 그리고 풍력 발전소에서 생산할 계획이다.
이 도시에는 아부다비 정부가 육성하는 신재생 에너지 전문대학원인 MIST가 미국 매사추세츠공과대학(MIT)과 협력해 지난 9월 개교했다. 현재 교수 약 25명에 22개국에서 온 학생 100명이 재학 중이다.
2010.04.08
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