동물복지·표준화·안전관리…'일거삼득' 연구환경 만든다

가톨릭대 은평성모병원이국내 최초로 비임상시험 디지털 연구환경 구축을 위한 스마트글래스 활용 AI 연구지원 시스템을도입한다. 연구자가 보다 안전하고 효율적으로 연구에 집중할 수 있도록 돕는 현장 지원형 AI 환경 구축에 방점이 찍힌다.

은평성모병원이과학기술정보통신부와 정보통신산업진흥원이 주관하는 2026년 AI 바우처 지원사업 AI(인공지능) 반도체 부문 수요기관에 최종 선정됐다. AI 바우처 지원사업은 국가 AI 경쟁력 강화를 위한 관련 기업의 AI 기술 개발과 적용을 지원한다.

은평성모병원은 이번 선정으로 최대 4억원 규모의 사업비를 지원받아 오는 12월까지 과제를 수행하며 국내 최초로 비임상시험 디지털 연구환경 구축을 위한 스마트글래스 활용 AI 연구지원 시스템 도입을 본격 추진한다.

현재 대부분의 대학병원 동물실험실은 종이 매뉴얼이나 QR코드 안내 체계에 의존하고 있으며 연구자의 숙련도에 따라 연구 정확성이 떨어지는 구조적 한계와 안전사고의 위험이 존재한다. 또 실험동물 개체 식별을 위해 꼬리 마킹, 귀 펀칭, 칩 삽입 등 침습적 방식이 사용되면서 동물 스트레스 문제와 데이터 오류 가능성이 지속적으로 제기돼 왔다.

은평성모병원은 이번 사업으로 스마트글래스 기반 AI 연구지원 시스템과 비침습 실험동물 개체 인식 시스템을 개발해 기존 동물실험실의 한계를 해결한다. AI를 활용해 연구의 정확성을 개선하고 연구자와 연구시설의 안전을 확보하며 실험동물 복지 향상을 통해 연구윤리를 담보할 수 있다.

스마트글래스 기반 AI 연구지원 시스템은 연구자가 스마트글래스를 착용한 상태에서 음성으로 질문하면 AI가 인터넷 기반 정보가 아닌 기관 내부 공식 표준작업절차서(SOP) 및 안전지침 등을 즉시 안내한다. 비전 AI 알고리즘이 적용돼 연구자가 스마트글래스를 착용하고 마취기, 안락사 장비, 화학물질 보관설비 등을 보면 AI가 기기를 인식하고 주의사항을 안내해 안전사고를 선제적으로 예방한다.

스마트글래스 착용으로 양손이 자유로운 상태에서 연구가 가능해 필요한 정보를 즉시 탐색할 수 있으며 정보 접근 지연으로 인한 연구 오류 및 안전사고를 방지할 수 있다. 그 외에도 외부 전문가와 현장 상황을 실시간 영상으로 공유하며 원격 대응이 가능해 연속성과 안전성 향상을 기대할 수 있다.

비침습 실험동물 개체 인식 시스템은 케이지 상단의 적외선 카메라를 활용해 실험동물을 자동 식별하고 추적하는 기술이다. 고통을 유발하는 기존의 침습적 마킹 방식을 AI로 대체해 실험동물의 고통을 줄이고 물리적 마킹 탈락으로 인한 데이터 오류를 최소화한다. 어두운 환경에서도 촬영이 가능한 적외선 카메라를 활용해 조명으로 인한 실험동물의 스트레스를 최소화할 수 있도록 설계했다.

특히 케이지에 맞는 촬영 조건을 설정하고 AI 모델이 실험동물을 정확히 인식하도록 학습시켜 각 개체를 자동으로 추적해 구분할 수 있다. 실험동물이 겹치거나 가려지는 상황에서도 각 개체를 정확히 인식할 수 있어 데이터 정합성을 크게 높이고 침습적 방식 사용을 배제하면서도 동물복지를 위한 3Rs(대체감소개선) 원칙을 실현할 수 있을 것으로 기대된다.

이번 과제의 총괄책임자인 조현무 연구지원팀장(수의학 박사)은 이번 사업은 단순히 AI 기술을 도입하는 것이 아니라, 연구자가 보다 안전하고 효율적으로 연구에 집중할 수 있도록 돕는 현장 지원형 AI 환경을 구축하는 데 의미가 있다라며 동물복지 향상과 연구 표준화, 안전관리 강화라는 세 가지 목표를 동시에 실현하는 새로운 연구환경 모델이 될 것으로 기대한다고 밝혔다.

은평성모병원은 앞서 세계 최초로 확장현실(XR) 기반 실험동물 부검 실습 콘텐츠를 개발하는 등 연구지원 디지털화를 선도적으로 추진해 왔다. 앞으로도 차세대 AI 연구 관리 시스템을 적극적으로 구축하며 AI 기반 스마트 연구 환경과 융합 연구를 선도하는 연구중심병원으로 도약할 방침이다.

이번 과제는 은평성모병원과 ㈜딥파인(AI 솔루션), 주식회사 리벨리온(국산 AI 반도체), ㈜엘리스그룹(클라우드 인프라)이 컨소시엄을 구성해 진행한다.