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19일 삼성전자(005930)에 따르면 삼성리서치 연구팀은 스마트폰과 웨어러블 기기로 측정된 키보드 입력 속도, 메시지 패턴, 통화 빈도, 수면, 음성 등 다양한 멀티모달 데이터를 분석해 사용자의 인지 능력 변화를 간접적으로 추적할 수 있는 디지털 바이오마커 기술을 개발했다.
알츠하이머 치매 전 단계인 ‘경도인지장애’(Mild Cognitive Impairment)는 객관적인 검사에서는 인지 기능 저하가 확인되지만, 일상 생활은 가능한 상태를 말한다. 미국 알츠하이머 학회가 인용한 연구에 따르면, 60세 이상 인구의 약 12~18%가 앓고 있는 경도인지장애에서 치매로 진행되는 비율은 연간 약 10~15%에 달한다. 이 때문에 최근 학계에서는 경도인지장애의 조기 진단과 관리의 중요성을 더욱 강조하고 있다.
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삼성리서치 연구팀은 선행 연구에서 밝혀진 인지 저하의 특성 중 디지털 바이오마커로 측정 가능한 특성을 가설로 세우고, 이후 스마트폰과 웨어러블 기기로 다양한 멀티모달 데이터를 기기 내에서 분석해 인지 능력 상태를 추정했다. 이를 통해 디지털 바이오마커 알고리즘 모델로 사용자의 인지 능력 상태를 간접적으로 추적할 수 있음을 확인했다.
예컨대 주어진 짧은 문장을 기억하고 말하는 행동을 통해 단기 기억과 관련한 중추의 상태를 파악할 수 있다. 또 발화의 유창성과 정확성 분석은 언어 중추의 상태의 예측이 가능하다. 아울러 앱·메시지 사용 규칙성, 전화 통화 빈도 등을 통해서는 사회적 네트워크 상태나 이와 관련한 뇌의 실행 기능 상태를 유추할 수 있다.
삼성리서치 연구팀은 올해 7월 덴마크에서 열린 IEEE 공학 의학 학회에서 관련 연구 논문들을 발표했다. 스마트폰 키보드 입력 특징을 분석해 인지 저하를 조기에 발견할 수 있는 기술 연구를 발표한 게 대표적이다. 이 연구는 사용자 입력 내용이 아닌 비언어적 특징, 즉 타이핑 속도, 수정 패턴 등을 활용하며 개인정보 노출 위험을 최소화하는 방식을 제안했다. 스마트폰과 갤럭시 워치의 센서 데이터를 활용한 연구도 발표했다.
삼성전자 관계자는 “두 연구는 사용자가 별도의 노력을 취하지 않아도, 일상 행동 패턴만으로 현재 병원에서 하는 치매 선별 검사와 유사한 수준의 성능을 보여줬다는 점에서 의미가 있다”며 “일상 데이터만으로 인지 상태 변화를 모니터링할 수 있다는 점을 주목할 만하다”고 했다.
삼성리서치 연구팀은 디지털 바이오마커 기반의 조기 감지 기술을 검증하고 고도화해 나갈 계획이다. 학계·의료계와 추가 협업 역시 나선다는 방침이다.
