나는 얼마나 짜게 먹을까?...분당서울대병원, 사진만으로 소금 섭취량 계산하는 AI기술 개발

WHO 권고 1.6배 짜게 먹는 한국인 식습관 개선에 유용
식사 전후 사진 비교로 판별...임상 결과 실제 값과 유사 확인

왼쪽부터 분당서울대병원 입원전담치료센터 류지원, 김혜원 교수와 신장내과 김세중 교수. 분당서울대병원 제공

분당서울대병원 연구팀이 인공지능 분석을 통해 음식 사진만으로 소금 섭취량을 계산하는 기술을 개발했다.

분당서울대병원 입원전담진료센터 류지원·김혜원, 신장내과 김세중 교수 연구팀은 최근 급격한 발전을 이루고 있는 인공지능에 주목, 음식 사진만으로 나트륨 섭취량을 추정하는 기술의 유용성을 검증하는 연구를 수행했다고 18일 밝혔다.

연구팀에 따르면 과도한 소금 섭취는 고혈압, 심근경색 등 심혈관계 질환의 위험을 높이고, 신부전, 위암, 골다공증 등 만성 질환을 유발하는 주된 원인이지만 우리나라는 세계보건기구(WHO)에서 권고하는 하루 2,000mg의 1.6배에 이를 정도로 높은 수준의 소금을 섭취하고 있다.

이러한 소금 섭취량을 제대로 관리하기 위해서는 무엇보다 개인이 하루에 섭취하는 소금양이 어느 정돈지 정확히 알아야 한하지만 현실적으로 쉽지 않다. 병워에서 하는 ‘24시간 소변 나트륨 검사’가 가장 정확하지만 하루에 수차례 소변을 볼 때마다 보관하고 검사해야하는 번거로움이 있다.

이에 연구팀은 음식 영역을 감지하는 ‘YOLO(You Only Look Once)v4’ 아키텍처와 음식 종류를 분류하는 MST++, ResNet-101 인공신경망 모델, 음식량을 측정하는 초분광 이미징 기술 등이 사용된 인공지능 모델로, 음식 섭취 전후 사진을 촬영하면 두 사진의 소금 함량 차이만큼을 판단하는 기술을 개발했다.

연구팀은 분당서울대병원에 입원한 환자들이 섭취한 식사 전후 음식 사진을 촬영해 AI가 나트륨 섭취량을 계산하게 했으며, 이를 24시간 소변 나트륨 결과와 비교 분석했다.

AI 분석 결과에서 성별, 연령, 신장 기능, 이뇨제 등의 변수를 고려하면 24시간 소변 나트륨 검사 결과와 가까운 값을 얻을 수 있다는 사실을 확인했다. 나아가 AI가 측정한 나트륨 섭취량과 신장 기능을 평가하는 추정사구체여과율(eGFR)만으로 실제 24시간 소변 나트륨 검사 결과를 예측하는 공식을 도출하는 데도 성공했다.

이번 연구결과는 병원 입원 환자를 대상으로 보다 간편한 AI 나트륨 섭취량 측정 기술의 가능성을 확인한 것으로, 향후 고도화를 통해 임상 현장은 물론 일상생활에서도 폭넓게 활용할 수 있을 것으로 전망된다.

류지원 교수는 “스마트폰 어플리케이션으로 식사 전후 음식 사진만 촬영하면 되기 때문에 자가평가기록이나 설문 등 보다 훨씬 용이한 방식”이라며 “추정사구체여과율을 활용하면 24시간 소변 나트륨 수치까지 예측할 수 있어 입원환자를 대상으로 활용될 가능성도 높다”고 밝혔다.

김세중 교수는 “소금 섭취량이 높으면 전신의 혈압이 상승하고 이로 인해 신장의 사구체와 주변 혈관들이 손상될 수 있다”며 “만성화 시 고혈압이 더욱 악화되는 악순환에 빠질 수 있어 일상생활에서 관리가 중요한데, AI 나트륨 측정 기술이 좋은 수단이 될 수 있을 것”이라고 전했다.

이번 연구결과는 헬스케어 분야의 국제학술지인 ‘JMIR Formative Research’에 게재됐다.

이범구 기자 ebk@hankookilbo.com