수용체모사

[2024 ETRI Technology Report 9] 인공지능으로 마약 탐지해 95% 정확도로 잡아낸다 – 안창근 디지털융합기획팀장

인간의 후각은 약 400여 개의 후각 수용체를 통해 방대한 정보를 수집하고 냄새를 정밀하게 구분합니다. 이러한 복잡한 메커니즘을 단순히 몇 개의 센서 조합으로 재현하는 것은 지금까지 기술적으로 매우 어려운 과제였습니다. 기존의 방식으로는 인간의 후각 수용체가 처리하는 다변화된 정보량을 감당하기에 한계가 있었기 때문입니다. 이에 디지털융합연구소는 인간의 후각 수용체를 모사하여 실제 현장에 적용 가능한 스마트 후각 지능 기술 개발에 집중해 왔습니다. 이번에 개발된 다차원 멀티모달 후각 지능 기술은 가상 센서를 포함하여 100개 이상의 센서로 구성되어 있습니다. 각 센서는 물리적, 화학적, 광학적으로 서로 다른 감지 방식을 채택하여 인간의 후각 수용체처럼 다양하고 정밀한 정보를 획득합니다. 이렇게 수집된 방대한 데이터를 기반으로 인공지능 학습 모델을 구축함으로써, 특정 냄새를 선택적으로 구분해내는 지능화 솔루션을 구현했습니다. 이는 기존 기술의 한계를 뛰어넘는 혁신적인 시도입니다. 시각과 청각의 디지털 지능화는 이미 자율주행차나 첨단 로봇 산업에서 놀라운 변화를 이끌어냈습니다. 후각 분야에서 이루어지는 지능화는 기존에 해결하기 어려웠던 기술적 한계들에 대한 명확한 해답을 제시할 것입니다. 냄새의 화학적 반응을 모사하는 것은 매우 난도가 높은 기술이지만, 다차원 멀티모달 기술이 그 핵심 열쇠가 됩니다. 이 플랫폼은 실시간 정밀 판별이 가능하여 냄새 분석이 필요한 모든 산업에 공통으로 적용될 수 있는 범용성을 갖췄습니다. 후각 지능 기술의 활용 범위는 매우 넓습니다. 마약이나 폭발물을 탐지하는 검역 업무에서 탐지견의 역할을 대신하거나, 화생방 테러 상황에서 저농도의 오염물을 실시간으로 감지해 인명 피해를 최소화할 수 있습니다. 또한 과일의 신선도 측정이나 커피 로스팅 정도 판별 등 식품 산업에도 적용이 가능하며, 호흡 분석을 통해 폐암과 같은 질병을 조기에 진단하는 의료 분야에서도 큰 성과를 거둘 것으로 보입니다. 실제 연구를 통해 필로폰 94%, 대마 99%라는 높은 감지 정확도를 확인했습니다. 연구팀은 현재 사회적 이슈가 되고 있는 불법 마약 문제를 해결하기 위해 마약 반입 및 제조 유통을 차단하는 전수조사 장비 개발에 박차를 가하고 있습니다. 나아가 다양한 산업 분야의 수요 기업을 발굴하고 긴밀한 협력을 통해 기술의 산업화를 적극적으로 지원할 계획입니다. 후각 지능화 솔루션이 미래 산업의 핵심 기술로 자리 잡고, 관련 시장에서 주도적인 역할을 수행함으로써 우리 사회의 안전과 편의를 한층 더 높여줄 것으로 기대하고 있습니다.