수면은 우리 일생의 약 3분의 1을 차지하며 건강한 삶을 유지 하는 데에 필수적인 역할을 하는 중요한 요소이다. 수면다원 검사(Polysomnography)는 이러한 수면의 질을 측정하고 수면질환과 장애를 찾아내는 검사이다. ㈜아워랩은 생체 신호를 수집하고 이용하는 신개념 의료기기를 개발해오면서 수면과 관련된 다양한 생체 정보의 중요성을 체감하였고, 특히 다양한 의료기관에서 정교하게 측정된 수면다원검사 데이터의 필요성을 느꼈다.

그러나 수면다원검사 데이터는 병원에서 수집된 의료 데이터로 개인 정보가 포함되어 접근이 어렵고, 데이터를 수집하고 데이터셋을 구축하고자 하더라도 많은 시간과 비용이 필요하다. 특히 일반적인 데이터와 달리 비정형성이 매우 강해 국외에서도 제대로 구축돼 공개된 사례를 찾기 어렵다.

이러한 배경에서 대규모의 수면 데이터 구축을 위한 국가 차원의 지원이 필요하였는데 때마침 디지털 뉴딜 사업의 일환으로 수면 질 데이터 및 수면장애 진단을 위한 적외선 수면 동영상 데이터 구축 지원 사업이 제안되었고, 많은 지원을 받으며 다른 연구기관의 협력도 도모할 수 있다는 점에서 꼭 필요한 사업이라 생각해 해당 ICT 기금사업에 지원하게 되었다.

㈜아워랩은 수면 헬스케어 스타트업으로, 수면분야 진단과 치료를 위한 알고리즘을 연구하고 이를 활용하여 새로운 의료용 디바이스를 개발하고 있다. 세계 최초로 개발한 수면자세 감응형 하악전진장치인 TM(옥슬립)은 국내 식약처 인허가를 완료하였으며, 현재는 USFDA 인허가 프로세스를 진행 중이다. ㈜아워랩의 대표 신현우 교수는 서울대학교병원 이비인후과 교수로 재직하며 수많은 수면무호흡증 환자들을 진료하였고, 기존의 수면무호흡증 치료기기가 가지는 단점을 보완하기 위해 창업에 뛰어들었다.

Oxleep™은 환자의 수면 자세에 반응하여 동작하는 코골이/수면무호흡증 치료기기로, 수면자세 및 사용시간, 움직임 등을 저장 분석하는 기술을 포함하고 있다. 향후에는 수면의 질(또는 수면 단계), 호흡이상 등 다양한 생체 정보를 수집 분석할 수 있도록 다양한 기술을 개발하는 중이다. 이러한 제품을 개발하는 과정에서 수면과 관련된 여러 가지 생체 신호 및 판독 데이터의 필요성과 중요성을 알게 되었고, ICT 기금사업의 지원을 받아 각각 2020년과 2021년에 참여한 수면질 데이터 구축 사업 및 수면장애 진단을 위한 적외선 수면 동영상 데이터 구축 사업을 수행하며 세계 최대 규모의 수면 분야 인공지능 학습용 데이터셋을 구축한 수면 빅데이터 전문 회사로 발돋움하였다. 앞으로는 두 차례의 데이터 구축 사업에서 얻어진 결과물을 이용하여 수면 빅데이터를 기반으로 하는 의료기기 및 헬스케어 기기를 개발하고 수면과 관련된 전반적인 문제에 대한 솔루션을 제공할 수 있는 회사가 되고자 한다.

㈜아워랩은 2021년 ICT 기금사업의 ‘인공지능 기술을 이용한 질병 진단을 위한 적외선 수면 동영상 및 음성 데이터 공개 사업’에서 적외선 수면 동영상 데이터 구축 사업을 총괄했다. 적외선 수면 동영상만으로 환자의 수면장애가 진단 가능하다면 접촉식 센서를 사용하지 않아도 검사를 진행할 수 있고, 원격 검사와 같은 방향으로도 발전시킬 수 있어 일상생활에서의 수면을 장기간에 걸쳐 모니터링할 수 있다.

이에 ㈜아워랩은 해당 과제를 통해 적외선 수면 동영상 데이터셋을 구축하고 환자의 수면 상태를 자동으로 파악할 수 있는 AI 모델을 개발하였다. 그 결과 총 1천 건의 level 1 PSG 결과와 이와 동기화된 6천 950시간의 적외선 수면 동영상 데이터셋이 구축되었고, 적외선 수면 동영상만으로 기본적인 수면장애를 진단하고 자동 판독할 수 있는 AI 모델 개발을 위한 발판을 마련하였다. 수면 상태 평가 AI 모델은 헬스케어 산업을 이끌어갈 새로운 패러다임을 만드는 파급력을 가질 것으로 기대된다. 특히 고령화와 코로나19로 원격·비 대면 헬스케어의 수요가 급증하고 있는 상황에서 적외선 수면 동영상의 촬영만으로 수면 상태의 지속적인 모니터링이 가능한 기술은 가정·요양병원 등에서 높은 활용도를 가질 것이다. 또 빠르게 발전하고 있는 웨어러블 기기, IoT 기술 등과의 접목을 통해 비접촉식 수 면 상태 모니터링, 수면 질환용 디지털 치료제 보편화도 가능해질 것으로 전망된다.

㈜아워랩이 ICT 기금사업의 지원을 받아 2020년 구축한 1만 건 이상의 수면다원검사 생체 신호 데이터셋과 2021년 구축한 1천 건의 적외선 수면영상 데이터셋은 세계 최대 규모의 수면다원검사 데이터셋으로 그 활용성이 무궁무진하다. 특히 최근 각광받고 있는 슬립테크 기술을 발전시키는 데에 크게 기여할 것으로 보인다. ㈜아워랩은 구축된 수면 데이터셋을 이용해 수면 질환용 의료기기에 적용할 수 있는 AI 알고리즘 개발에 힘을 쏟고 있다. 특히 2020년 구축한 수면질 데이터셋을 활용해 국내의 유일한 양압기 개발 회사인 MEKICS의 투자를 받아 양압기 구동 알고리즘을 개선하는 프로젝트를 수행하고 있다.

또한, 서울대학교병원 및 여러 수면전문병의원의 의료진, 데이터전문가들과 협업해 만든 세계 최대 규모의 수면다원검사 데이터셋과 세계 최초의 수면 적외선 영상 데이터셋을 바탕으로 도출한 알고리즘의 우수성을 보여주는 논문을 순차적으로 발표할 계획이다. ㈜아워랩 측은 “이번 ICT 기금사업이 수면 분야 생체신호의 이해를 넓히고, 빅데이터 구축 경험과 기술을 확보하는 계기가 됐다”면서 “수면 데이터와 알고리즘을 필요로 하는 관련 국내 기업들이 세계적인 경쟁력을 가지고 함께 성장할 수 있도록 더욱 노력하겠다”고 밝혔다.