포스텍
국내 연구진이 인공지능(AI)을 사용해 초음파 검사 화질을 혁신적으로 개선하는 기술을 개발했다.
 초음파 검사를 나타낸 이미지. 게티이미지뱅크 제공
국내 연구진이 인공지능(AI)을 사용해 초음파 화질을 혁신적으로 개선하는 기술을 개발했다.

포스텍은 김철홍 교수 연구팀이 박덕호 에스포항병원 교수 연구팀과 함께 AI 기반 차세대 영상 기술을 개발했다고 15일 밝혔다.

초음파 검사는 방사선 노출 없이 인체 내부를 실시간으로 확인할 수 있는 장점이 있지만 촬영 방식에 따라 한계가 있다.
 집속빔 초음파(FBUS)는 한 지점을 정밀하게 촬영해 화질은 우수하지만 속도가 느리다.
 평면파 초음파(PWUS)는 촬영 속도는 빠르지만 영상이 흐릿해 정밀 진단에 제약이 있다.

연구팀은 두 단계 AI 모델을 설계했다.
 첫 단계에선 '디퓨전(diffusion) 모델'을 활용해 흐릿한 평면파 초음파 영상을 집속빔 초음파 수준으로 선명하게 복원했다.
 두 번째 단계에선 초음파 장비의 원시 신호(RF 신호) 단계부터 고해상도 영상을 재구성하는 딥러닝 모델을 구현해 미세한 조직과 혈관 구조까지 또렷하게 살려냈다.

이번 기술은 실제 임상 데이터를 활용해 검증됐다는 점에서 의미가 크다.
 연구팀은 에스포항병원에서 경동맥, 갑상선, 근골격계 등 다양한 부위를 대상으로 임상용 초음파 장비를 통해 실험을 진행한 결과 안정적으로 고해상도 영상을 확보했다.
 연구실을 넘어 실제 환자 진료 현장에서 즉시 활용 가능한 기술임을 입증한 사례로 평가된다.

김철홍 교수는 “초음파 기계가 만들어 내는 원시 신호 단계에서 곧바로 고화질 영상을 얻을 수 있는 기술”이라며 “진단 정확도를 높이고 환자 부담을 줄여 초음파 활용 범위를 지역 의료 현장에서 대형 병원까지 크게 확장할 수 있을 것”이라고 말했다.

박덕호 교수는 “실제 환자 데이터를 기반으로 한 공동 연구라는 점에서 의미가 크다”고 강조했다.
 연구 결과는 의료영상 분야 최고 권위 학회인 ‘MICCAI 2025’에서 상위 9% 논문으로 선정됐다.