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소리로 병 진단하고 치료한다

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소리로 병 진단하고 치료한다

2021.06.14 07:00
"목소리로 우울증 진단... 위험군에 경고 가능"
소리를 이용해 병을 치료하는 다양한 기술이 개발되고 있다. 겐트대 제공
소리를 이용해 병을 치료하는 다양한 기술이 개발되고 있다. 겐트대 제공

미국 과학자들이 소리로 우울증 증상의 정도를 알아내는 새로운 진단 방법을 개발했다. 캐럴 에스피윌슨 미국 메릴랜드대 전기 및 컴퓨터공학부 교수는 이달 8일(현지시간) 온라인으로 열린 미국음향학회에서 우울증에 걸린 사람은 평범했을 때와 말하는 방식이 달라진다는 사실을 알아내고 목소리로 우울 정도를 분석하는 방법을 개발했다고 공개했다.

 

말하기는 혀와 턱, 입술, 후두를 세밀하게 조정하는 복잡한 활동이다. 신경 조절에 이상이 있거나 기관 중 하나라도 문제가 생기면 즉각 말투나 목소리가 달라진다. 사고가 느려지면서 빠른 판단과 행동을 가로막기 때문이다. 우울할수록 말하는 속도도 느려지고 대화 과정에서도 단어와 단어도 뚝뚝 끊긴다.

 

연구팀은 말소리에서 단어가 끊기는 현상을 인식해 우울증에 걸렸는지 구별하는 인공지능(AI) 프로그램을 스마트폰 앱(응용프로그램)으로 만들었다. 일반인과 우울증 환자의 말소리를 학습한 AI는 실제 앱을 통해 입력된 목소리 주인공이 우울증에 걸렸는지를 정확히 찾아냈다. 에스피윌슨 교수는 "우울증 여부는 물론 증상이 얼마나 심한지도 구분이 가능하다"며 “경미한 환자에게 미리 위험을 경고할 수 있다”고 말했다.

 

이번 학회에서는 소리로 진단하고 치료하는 기술들이 대거 공개됐다. 브랙스턴 보런 미국 아메리칸대 공연예술학부  교수는 이번 학회에서 신종 코로나바이러스 감염증(코로나19)으로 집에 머무는 시간이 늘며 벽과 구조물을 통해 잘 전달되는 100헤르츠(Hz) 이하 저주파 소음에 더 민감해졌다며 가상현실(VR)로 넓은 공간에 있는 것처럼 소리를 들려주면 격리 스트레스를 해소할 수 있다고 소개했다.

 

아레주 탈렙자데 미국 겐트대 정보기술학부 교수는 치매 환자에게 시간과 장소에 대한 단서를 소리로 알려주면 환자들의 불안감을 60% 이상 완화할 수 있다고 발표했다. 연구팀은 특정 시각과 위치에서 자연음이나 새소리, 빗소리 등을 가정 내 다양한 공간에서 울리도록 했다. 환자들은 자신이 속한 시간과 공간을 정확히 인지하게 돼 안정감을 느낀다.


브라이언 수비라나 미국 매사추세츠공대(MIT) 연구원팀은 지난해 10월 코로나19 환자 기침 소리 2000개와 건강한 사람 기침 2000개를 인공지능(AI)으로 학습한 결과 환자의 기침소리를 98.5%로 구분해냈다고 밝혔다.

 

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