DGIST, 103억 규모 ‘AI 유방 초음파 로봇’ 개발 나선다 > 전국/지역/사회

메디칼파크·연세대와 에이전틱 AI 공동연구 스스로 진단·판단·제어하는 3차원 초음파 시스템 개발

2028년까지 총 103억4천만원 투입 환자 안전·검사 표준화·글로벌 인허가 기반 확보

대구경북과학기술원(DGIST)이 총 103억4천만원 규모의 국가 연구개발 과제에 선정돼 인공지능(AI)이 검사 상황을 스스로 판단하고 로봇을 제어하는 차세대 유방 초음파 진단 시스템 개발에 나선다.

DGIST는 과학기술정보통신부와 정보통신기획평가원(IITP)이 추진하는 ‘실세계 능동행동형 에이전틱 AI 기술개발’ 사업 신규 과제에 최종 선정됐다고 12일 밝혔다.

이번 사업은 2026년 7월부터 2028년 12월까지 약 2년 6개월간 진행되며, 총사업비는 103억4천만원, 이 가운데 정부 지원금은 85억원이다.

DGIST는 주관기관인 ㈜메디칼파크, 공동연구개발기관인 연세대학교 산학협력단과 함께 ‘자율 로봇 진단 기술을 적용한 지능형 유방 초음파 스캐닝 솔루션’ 상용화를 추진한다.

핵심 기술은 ‘US-AXBOT’으로, 로봇이 환자의 상태와 검사 환경을 스스로 인지하고 판단한 뒤 최적의 검사 방법을 결정해 움직이는 3차원 자동 유방 초음파 로봇이다.

기존 로봇 초음파 장비가 사전에 정해진 경로를 따라 움직이는 방식이었다면, US-AXBOT은 에이전틱 AI를 기반으로 검사 과정에서 발생하는 다양한 상황에 능동적으로 대응하는 것을 목표로 한다.

특히 연구진은 ‘센스(Sense)-싱크(Think)-액트(Act)-런(Learn)’ 구조를 적용해 AI가 검사 전 과정을 스스로 조율하도록 설계한다.

총 8개의 AI 에이전트가 검사 과정에 참여하며, 이 가운데 DGIST는 시스템의 핵심이 되는 5개 AI 에이전트 개발을 맡는다.

DGIST 로봇및기계전자공학과 유재석·박경서 교수 연구팀은 ▲장비 좌표를 정밀하게 맞추는 캘리브레이션 에이전트 ▲환자의 자세와 검사 적합성을 확인하는 자세 모니터링 에이전트 를 개발한다.

또한 ▲환자별 최적 스캔 경로와 깊이를 결정하는 스캐닝 에이전트 ▲위험 상황을 감지하고 대응하는 안전 모니터링 에이전트 ▲초음파 영상의 잡음을 제거하고 품질을 판단하는 품질 평가 에이전트를 개발한다.

이번 기술의 핵심은 AI의 영상 판단이 로봇의 움직임으로 즉각 연결되는 ‘폐회로(Closed-loop)’ 시스템이다. 이를 통해 검사자의 숙련도에 따른 편차를 줄이고 환자별 상황에 맞는 표준화된 검사를 구현한다는 구상이다.

유방암의 조기 발견에도 새로운 가능성이 제시될 것으로 기대된다. 유방 초음파 검사는 검사자의 숙련도에 따라 영상 품질과 판독 결과가 달라질 수 있고, 환자의 체형이나 자세 등에 따라 검사 과정도 달라져야 하기 때문이다.

환자 안전 역시 핵심 개발 목표다. 연구진은 로봇이 환자 신체에 직접 접촉하는 만큼 사람과 로봇 사이에서 발생하는 힘을 정밀하게 제어하고, 위험 상황을 실시간으로 감지해 로봇이 스스로 회피할 수 있는 제어기술을 적용할 계획이다.

주관기관인 ㈜메디칼파크는 로봇 시스템 통합과 3차원 판독 AI 개발, 인허가를 담당하고, 연세대학교 산학협력단은 임상 워크플로우 개발과 유효성 평가를 맡는다. DGIST는 에이전틱 AI 기반의 핵심 로봇·AI 기술 개발을 담당한다.

연구팀은 과제 종료 시점까지 실제 임상 환경에서 활용 가능한 기술성숙도(TRL) 7단계 수준의 시스템을 구축하고, 국내 식품의약품안전처 제조허가와 미국 FDA 진출을 위한 기반 확보까지 추진할 계획이다.

유재석 DGIST 로봇및기계전자공학과 교수는 “이번 과제는 로봇이 정해진 경로를 반복하는 단순 자동화를 넘어 여러 AI 에이전트가 실시간으로 협업해 검사를 완성하는 진일보한 기술”이라고 전했다.

아울러 “검사자의 숙련도에 좌우되지 않는 표준화된 초음파 검사를 구현해 유방암 조기 진단율을 높이고 국산 의료기기의 글로벌 경쟁력 강화에 기여하겠다”고 말했다.

한편 DGIST는 이번 연구성과를 교육과 지역 의료기기 산업으로 확장한다는 계획이다. 2027학년도 신입생 모집을 시작하는 ‘DGIST AI대학’에 피지컬AI·메디컬AI·AI-X 등 3개 학과를 신설해 로봇 제어와 의료영상 AI를 융합한 미래 인재 양성에도 나선다.

DGIST는 이번 과제를 계기로 피지컬AI와 메디컬AI를 결합한 의료로봇 기술을 지역 의료기기 산업과 연계하고, 국가 AI 및 의료기기 산업 경쟁력을 높이는 연구 거점으로 역할을 강화한다는 방침이다.