DGIST 연구팀, 내시경 AI 기술로 국제대회 1위···로봇 수술 정밀도 높일 핵심 기술 확보

2024년 2위 이어 2025·2026년 연속 우승, 세계 무대서 연구 역량 입증...차세대 의료 로봇 활용 기대

[프라임경제] 대구경북과학기술원(DGIST, 총장 이건우) 연구진이 내시경 영상에서 공간정보를 정밀하게 분석하는 인공지능(AI) 기술로 국제 무대에서 경쟁력을 입증했다. 

DGIST 지능로봇연구부 이현기 책임연구원(왼쪽부터), 하호건 연구원, 기초학부 딴 진 마웅(Thant Zin Maung) 학부생이 내시경 영상 기반 AI 기술 연구 성과를 바탕으로 국제 의료영상 AI 대회 'MICCAI 2026' 연계 'EndoVis 챌린지'에서 1위를 차지하며 세계적 기술 경쟁력을 입증했다. ⓒ DGIST

수술 중 카메라의 위치를 정확하게 파악하는 기술을 발전시켜 향후 의료 로봇의 정밀한 움직임과 자율 수술 시스템 구현에도 도움이 될 것으로 전망된다.

DGIST는 지능로봇연구부 이현기 책임연구원(로봇AX연구단장 겸임)이 이끄는 연구팀이 국제 의료영상 학술대회 'MICCAI 2026'과 연계해 열린 'EndoVis 챌린지'에서 1위를 기록했다.

연구팀에는 하호건 연구원과 딴 진 마웅(Thant Zin Maung) 학부생이 참여했다.

이번 성과는 단발성 수상에 그치지 않고 수년간 이어진 연구 성과라는 점에서 주목된다. 연구팀은 2024년 2위에 오른 뒤 2025년 우승을 차지했으며, 올해도 정상에 올라 3년 연속 입상과 함께 2년 연속 1위라는 성과를 거뒀다. 

올해 경연에서는 3차원 카메라 위치 추정 분야의 기술력을 인정받았다. 프랑스에서 지난 9월27일부터 10월1일까지 개최된 MICCAI 2026은 의료영상 분석과 컴퓨터 기반 중재 기술을 다루는 국제 학술행사다.

대회와 연계된 이번 경연은 글로벌 의료·기술 기업인 인튜이티브와 엔비디아의 공동 후원으로 진행됐다. 참가팀들은 두 대의 내시경 영상에 담긴 정보를 활용해 카메라 사이의 상대적인 위치와 자세를 프레임별로 산출하는 기술을 겨뤘다.

이 같은 위치 추정 기술은 수술 과정에서 의료진이 내부 장기의 위치와 움직임을 파악하도록 돕는 영상 안내 시스템의 핵심 요소다. 나아가 로봇이 수술 도구와 주변 조직의 공간적 관계를 인식하고 움직임을 제어하는 데에도 활용될 수 있다.

문제는 수술실에서 확보되는 영상이 일반적인 촬영 환경과 크게 다르다는 데 있다. 

환자의 호흡이나 수술 도구의 움직임에 따라 조직의 형태가 계속 달라지고, 강한 조명에 따른 반사나 연기, 출혈 등으로 영상의 특징이 가려질 수 있다. 이처럼 영상 정보가 불규칙하게 변하는 상황에서는 카메라의 위치를 안정적으로 계산하기가 쉽지 않다.

연구팀은 이러한 문제에 대응하기 위해 기존 AI 기반 위치 추정 모델에 영상 내 세부적인 특징을 서로 연결해 분석하는 매칭 기술을 결합했다. 

특히 이미지의 국소적인 특징점들을 정밀하게 대응시키는 'Dense Matcher'를 적용해 내시경 영상에서 발생하는 정보 손실과 분석 오차를 줄이는 데 초점을 맞췄다.

기존 비전 트랜스포머(ViT) 기반 모델이 장기 표면의 변형이나 빛 반사 등에 영향을 받을 수 있다는 점을 고려해 영상 특징 간의 대응 관계를 보다 세밀하게 분석하도록 한 것이다. 

이를 바탕으로 다양한 변수가 존재하는 수술 환경에서도 카메라의 3차원 위치를 정확하게 추정할 수 있는 AI 기술을 구현했다.

이번 연구는 내시경 영상의 공간정보를 활용하는 의료 로봇 기술의 발전 가능성을 넓혔다는 평가를 받는다. 

향후 실제 수술 환경에서 성능 검증과 임상 적용 연구가 이뤄지면 수술 영상의 정밀한 분석뿐 아니라 로봇 보조 수술의 안전성과 효율성을 높이는 데에도 활용될 수 있을 것으로 기대된다.

이현기 책임연구원은 "지역 거점 병원과의 임상 협력을 확대해 연구 성과가 실제 수술 현장과 환자 치료에 적용될 수 있도록 후속 연구를 추진하겠다"고 밝혔다. 아울러 의료영상 분석과 AI 기술을 지속적으로 고도화해 DGIST의 국제 연구 경쟁력을 강화하겠다는 계획이다.