계명대-연세의대, 의료 AI '다중 전문가 통합 알고리즘' 개발

전문의 3명 의사결정 학습한 '다중 전문가 통합 알고리즘' 개발
정확도 95.3% 기록…환자 맞춤형 정밀의료 활용 기대
의료정보학 분야 세계 1위 'npj Digital Medicine' 게재

(왼쪽부터)계명대학교 통계학과 손낙훈 교수, 연세대 의과대학(세브란스) 유태현, 윤해룡 교수. 계명대 제공

계명대학교와 연세대학교 의과대학 공동연구팀이 의료진의 진단 편차를 줄일 수 있는 인공지능(AI) 기반 의사결정 지원 기술을 개발해 세계 최고 권위의 의료정보학 학술지에 연구 성과를 발표했다.

계명대는 통계학과 손낙훈 교수와 연세대 의과대학 신장내과 유태현·윤해룡 교수 연구팀이 공동 수행한 연구 결과가 국제학술지 'npj Digital Medicine'에 게재됐다고 22일 밝혔다.

'npj Digital Medicine'은 2025년 JCR(Journal Citation Reports) 기준 의료정보학(Health Care Sciences ＆ Services) 분야 전 세계 194개 학술지 가운데 1위를 기록한 최상위 학술지다. 피인용지수(Impact Factor)는 18.0으로 해당 분야 상위 0.3% 수준에 해당한다.

이번 연구 논문 제목은 'Multi expert integrated algorithm for kidney biopsy triage(신장 조직검사 분류를 위한 다중 전문가 통합 알고리즘)'이다. 손낙훈 교수와 윤해룡 교수가 공동 제1저자로 참여했으며 유태현 교수가 교신저자를 맡았다.

연구팀은 실제 의료 현장에서 동일한 환자 데이터를 두고도 전문의마다 진단과 치료 결정이 달라질 수 있다는 점에 주목했다. 이를 해결하기 위해 총 9천598명의 환자 데이터를 활용해 3명의 신장내과 전문의가 독립적으로 내린 의사결정을 각각 학습시키고, 이를 통합하는 '다중 전문가 통합 알고리즘(MEIA·Multi Expert Integrated Algorithm)'을 개발했다.

연구진은 각 전문의의 판단 특성을 머신러닝 모델(XGBoost)로 개별 학습한 뒤 다수결 방식으로 결과를 통합하는 구조를 적용했다.

그 결과 MEIA는 내부 검증에서 95.3%의 정확도를 기록했으며, 외부 검증 데이터셋에서도 곡선하면적(AUC) 0.933을 나타내며 높은 예측 성능과 안정성을 입증했다.

이번 연구는 생물학연구정보센터(BRIC)가 선정하는 '한국을 빛내는 사람들(한빛사)' 추천 논문에도 이름을 올렸다.

연구팀은 이번 성과가 계명대와 연세의대가 공동으로 추진해 온 '의료 AI 페르소나(AI Persona)' 연구의 확장 가능성을 보여주는 사례라고 설명했다. 의료 AI 페르소나는 인공지능이 실제 임상 의사의 의사결정 특성과 지식을 학습해 반영하는 기술이다.

손낙훈 교수는 "이번 연구는 의학통계학과 임상의학을 결합해 전문의들의 판단을 효과적으로 통합하는 새로운 접근법을 제시했다"며 "의료 AI 페르소나 기술이 향후 정밀의료와 환자 맞춤형 치료 분야에서 폭넓게 활용될 것으로 기대한다"고 말했다.