포상으로 다녀온 미국 캘리포니아 남부 일대 연수까지 

제1회 UU (UNIST·UUCM) 디지털 헬스케어 해커톤은 울산의대와 UNIST 학생들이 같은 팀을 이루어 진행한 스타트업 대회이다. 

2023년 11월 17일~18일, 무박 2일 동안 UNIST 산학협력관에서 진행됐으며, 총 54명 14개 팀 (울산의대 25명, UNIST 31명)이 참여했다.

UNIST 박계명 교수는 “해커톤은 의학을 아는 공학자/과학자, 공학/과학을 아는 의사를 육성하고자 하는 UU-HST 프로그램의 일환이다.”라며, “학부 시절부터 공대생과 의대생이 서로 섞여 다른 전문성을 가진 사람들과의 상호 협력 경험을 쌓고, 단순히 실험실 안에서의 의과학 기술 연구개발에 머무는 것이 아니라 이를 의료 현장에서 적용하여 현실 문제를 해결할 수 있는 능력을 함양하기 위한 목적으로 개최했다.”라고 설명했다. 

각 팀은 ▲의료분야에서의 미충족 수요 (unmet need)를 발굴, ▲디지털/AI 기술을 활용하여 극복하는 솔루션 개발, ▲마케팅 계획까지 함께 수립했다. 모든 팀이 무박 2일 동안 지치지 않는 열정으로 독창적인 스타트업 창업 계획을 세웠고, 전문성을 살린 발표로 마무리했다. 

박계명 교수는 “참가 학생들은 발표 준비뿐 아니라 아이스 브레이킹을 위한 유튜브 쇼츠 비디오를 제작하는 등 즐거운 시간을 갖기도 했다.”라며, “수업 시간에는 어려웠던 양교 학생 간의 협업이 실질적으로 잘 이루어졌던 매우 뜻깊은 행사였다.”라고 밝혔다. 

◆우승자 대상 미국 연수

지난 1월 4일~11일 (5박 8일) 해커톤에서 입상한 5개 팀을 대상으로 미국 캘리포니아 남부 일대에서 연수를 진행했다. 

UC Irvine의 창업 센터, UC San Diego 바이오메디컬공학과, UCLA 병원/의과대학 등을 견학하고, 전문가들과의 멘토링 기회를 가졌다. 

박 교수는 “미국 해외 연수는 양교 학생들에게 해커톤 참여를 독려하고, 해커톤에서 입상한 학생들이 해외에서의 디지털 의료 기술 혁신 및 창업 관련 견문을 넓히는 기회를 마련하자는 취지로 진행했다.”라며, “해커톤부터 이번 미국 연수까지, 서로 다른 배경과 전공을 가진 UNIST와 울산의대 학생들이 교류하고 허물없이 지내는 모습에서 향후 이들이 새로운 의학과 공학의 혁신을 이끌어 가는 모습을 그려볼 수 있었다.”라고 말했다. 

(해외 연수 나가는 공항 사진)

◆향후 해커톤 대회 개최 방식

올해는 의료계의 상황상 해커톤 개최가 불투명한 상황이지만, 우선 11월 중으로 개최를 타진해 본다는 계획이다. 

만약 어렵다면 의료계 상황이 정상화된 후에 UU-HST 프로그램의 정례화된 행사로 정기적으로 개최한다는 방침이다. 

작년에 UU-HST 프로그램이 성공적으로 진행된 후 타 의과대학에서 해커톤을 공동 진행해 보자는 문의도 이어지고 있다. 

따라서 UU-HST 프로그램이 주축이 되면서도 타 의과대학 및 타 공대 학생들까지 참여하는 행사로 확장하는 방안도 구상 중인 상황이다. 

박 교수는 “작년에는 울산의대 학생들이 UNIST 캠퍼스에 와서 UNIST 학생들과 같이 수업을 수강하는 UU-HST 프로그램을 처음 운영하는 와중에, 양교 학생들이 조금 더 밀접하게 교류할 수 있는 장이 있으면 좋겠다는 희망하에 제1회 UU 디지털 헬스케어 해커톤을 개최했다.”라며, “저희가 준비한 것 이상으로 모든 학생이 열정적으로 참여해 주었고 이에 행사도 성공적으로 잘 마칠 수 있었다. 모든 참여 학생분께 다시 한번 감사드린다. 앞으로도 이러한 모멘텀을 계속 이어 나가고자 한다.”라고 밝혔다.

이어 “서로 이질적인 배경을 가진 사람들이 한데 모여 새로운 혁신을 이루어 내는 행사로 지속적으로 발전시켜 나가고자 한다. 여러분들의 많은 참여를 부탁드리며, 해커톤에 대한 여러분들의 다양한 의견이나 제안을 자유롭게 전해주시길 부탁드린다.”라고 덧붙였다. 

◆해커톤 우승팀 발표 내용

▲ 주제

자폐 스펙트럼 환자를 위한 번역기

(자폐 스펙트럼 장애 환자와 의료인 사이의 의사소통을 원활하게 하기 위한 앱 개발)

▲ 문제 상황 / Problem 

2023년 8월 16일 치의신보에 보도된 기사 ‘“아파도 치과 가기 어렵다” 길 잃은 자폐스펙트럼 환자’에서 자폐 스펙트럼 환자 29세 정현우 씨 (가명)의 보호자인 최지나 씨 (가명)는 “일반 치과를 가니, 현우는 자꾸 ‘딱딱해요’라고 표현하는데 원장님들이 충치도 없고 괜찮은데 뭐를 말하는지 모르겠다고 한다”라고 답답함을 호소했다.

자폐 스펙트럼 장애 환자도 의료 서비스에 손쉽게 접근할 수 있어야 하지만, 의료 시장에서 자폐 스펙트럼 장애에 대한 이해가 낮기에 이러한 요구를 충족하지 못한다.

▲ 해결 방안 / Digital Healthcare Solution

△ App introduction

이 앱은 자폐 스펙트럼 환자와 의사 간의 의사소통을 용이하게 하기 위한 앱이다. 

우선, 의사가 정상인 환자를 대할 때와 동일한 질문을 앱에 입력해 넣는다. 

그러면 앱은 자폐 스펙트럼 환자의 대답을 이끌어낼 수 있는 몇 가지 전략을 활용해 애니메이션 영상과 단어들을 보여준다. 이에 따라 환자들이 대답하게 되고, 의사는 다음 질문을 앱에 입력해 넣는다.

△Strategies

자폐 스펙트럼 환자들과 대화할 때 사용해야 할 몇 가지 전략이 있다. 

우선 발화자는 명령하는 어조를 사용하지 않고 공손한 어조를 사용해야 한다. 

자폐 스펙트럼 환자는 전반적으로 공적인 어투의 질문에 답하는 경향이 있기 때문이다. 

즉, 의사가 ‘어디가 아픕니까?’라는 질문을 입력해 넣는다면 앱에서 ‘환자분, 어느 부위가 아프신지 말씀해 주실 수 있나요?’로 바꾸어 준다.

두 번째로, 앱의 색 채도를 조정했다. 

자폐 스펙트럼 환자는 외부의 자극에 매우 민감하게 반응하기 때문에, 앱을 채도가 높은 색깔로 구현하기보다는 낮은 채도의 색상을 이용해 구현했다. (reference: Atypical Color Preference in Children with Autism Spectrum Disorder. Front Psychol. 2016;23(7);1976)

세 번째로, 문헌에 따르면 시각적 캐릭터 사용이 자폐 스펙트럼 환자의 발화를 촉발하기에 앱에 캐릭터를 구현했다. (reference: 파워카드 전략을 이용한 중재가 고기능 자폐성 장애 청소년의 자발적 발화에 미치는 효과. 자폐성장애연구. 2012;12(2);79)

실제 구현 예시는 다음과 같다.

마지막으로, 위의 질문에 대한 답변을 이끌어내기 위해 ‘상황 놀이’를 진행했다. 

이는 자폐 스펙트럼 환자들이 직접적인 언어로 의사소통할 때보다 비유적으로 의사소통할 때 더 긍정적인 반응을 이끌어낼 수 있다는 사실로부터 기인했다. 

이러한 목표를 위해서, 다른 캐릭터들은 이 상황 놀이에 참여해 질문에 대한 예시 답변을 제시해 준다.

△Create AI

평범한 언어를 자폐 스펙트럼 환자를 위한 언어로 바꾸는 ‘번역기’를 개발하는 것은 AI를 만들어 가는 과정이라 볼 수 있다. 

이에 따라 약 1만 개 정도의 데이터가 필요할 것으로 예상되고, 이 데이터 집단을 머신 러닝을 통해 학습시키며 AI 모델을 발전시켜 나갈 계획이다.

기본적으로 앱에 코딩을 통해 규칙을 입력해 넣고, 이후 생기는 오류를 고쳐 나가는 것이다.

또한, AI를 훈련할 때 language style changer와 같이 비슷한 기능을 하는 기존의 learning model을 활용할 계획이다. 

▲ 시장 수요 / Market Size

자폐 스펙트럼 환자의 인구가 급증하고 있기 때문에 시장 수요는 꽤 클 것으로 판단된다. 또한, 모든 의료 분야에서 수요가 발생할 수 있기에 범용성이 높을 것이다. 

우리는 시장에서 정부와 자폐 스펙트럼 장애 비영리단체를 주 대상으로 정했다. 

일반적인 의사들이 자폐 스펙트럼 환자를 대면하는 경우는 흔치 않기에 우선 무료로 서비스를 제공하고, 그 대신 투자를 받기로 했다. 우리의 앱이 사회적 가치 증진과 일반 대중과 자폐스펙트럼 환자 사이의 의료 서비스 격차를 해소하는 것을 목표로 하고 있기에, 이 취지에 공감하는 투자자들이 있을 것으로 예상된다.

▲ 사업 발전 계획 / Business Development Plan

앱 개발, AI 딥러닝을 통한 번역 기능 향상, 임상 시험, 국내 시장 및 정부에 소개, 다른 플랫폼 (e.g. autism advocacy organization, human rights organization)과의 통합을 통해 이 사업이 발전해 나갈 것으로 생각된다.

해커톤(Hackathon)이란?

해킹(hacking)과 마라톤(marathon)이 결합된 용어이다. 

정해진 시간 내에 프로그래머나 그래픽 디자이너, 사용자 인터페이스 설계자 및 관련 분야 전문가들이 함께 집중적으로 작업하여 제품 개발이 가능한 소프트웨어나 하드웨어를 만들어 내는 행사이다.