College Of Engineering
서울공대 이야기

서울대 공대 이제희 교수팀,
컴퓨터그래픽스 기술로 뇌성마비환자 정형수술 효과 예측


딥러닝 AI 적용해 근골격 역학 계산
 


▲ (왼쪽) 서울대 컴퓨터공학부 이제희 교수. (가운데) 이승환 박사과정 학생.
(오른쪽) 의족을 착용한 채 달리고 있는 환자 재현.

 
서울대 공대는 컴퓨터공학부 이제희 교수 연구팀이 인공지능(AI) 기술을 이용해 세계 최초로 사람의 근골격계 움직임을 재현하는 데 성공했다고 20일 밝혔다. 이번 연구로 정형외과에서 뇌성마비 환자를 수술하거나 재활할 때 도움을 줄 수 있게 됐다.
 
사람의 운동계를 가상 환경에서 시뮬레이션하는 일은 지난 30여년 간 어려운 연구 주제로 여겨져 왔다. 근골격 역학이 복잡하고 계산량이 많아 연구에 한계가 있기 때문이다.
 
이에 연구팀은 최근 개발한 강화학습에 착안하여 600개가 넘는 전신 근육 가운데 골격을 움직이는 342개의 골격근을 시뮬레이션 하는 것에 성공했다. 이제희 교수는 “딥러닝 기술을 통해 복잡한 근골격 역학을 효율적으로 학습하고, 계산량을 효과적으로 처리함으로써 이 문제를 해결할 수 있었다”고 설명했다.
 
연구팀이 제안한 딥러닝 기술을 활용하면 걷기, 달리기, 춤추기 등 다양한 동작을 할 때 어떻게 근육이 사용되는지를 정확하게 측정할 수 있다. 특히 근육에 문제가 생겨 제대로 보행을 할 수 없는 뇌성마비 환자의 근육 움직임을 개선하는 수술에 도움을 줄 수 있을 것으로 기대하고 있다.
 
이제희 교수는 “이번 연구는 인공지능과 딥러닝 등 첨단 기술을 통해 얻은 성과”라며, “재활의학, 스포츠의학, 정형외과 등 많은 분야에 활용될 수 있을 것”이라고 말했다.
 
연구 결과는 세계적으로도 인정받아 컴퓨터 그래픽스 분야에서 세계 최고 권위를 인정받는 시그래프(SIGGRAPH)에 소개됐다. 이 연구는 삼성미래기술육성재단의 후원을 받아 진행됐다.
 

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