한빛사 인터뷰
- 등록2025-07-01
- 조회359
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
본 연구는 3차원 이미징 기술을 활용해 장 조직을 고해상도로 시각화하고 인공지능(AI)을 적용하여 신경 구조를 정량적으로 분석함으로써 기존 병리 진단의 한계를 극복하고자 한 시도입니다. 기존의 2차원 슬라이드 기반 병리 분석은 장 신경계와 같이 복잡한 신경 구조를 정확하게 해석하는 데 구조적 제약이 있었고 이로 인해 진단의 정밀도와 처리 속도 모두에 한계가 존재했습니다.
최근 병리학 분야는 디지털 병리, 고해상도 3차원 이미징, AI 기반 영상 분석 등 다학제적 기술의 융합을 통해 빠르게 발전하고 있습니다. 특히 염증성 장질환, 허쉬스프룽병 등 신경계 이상과 관련된 장 질환의 정밀 진단을 위한 정량적이고 자동화된 분석 기술에 대한 임상적 수요가 증가하고 있으며 본 연구에서 제시한 3차원 분석과 AI 기반 접근은 이러한 요구를 충족시킬 수 있는 유망한 솔루션으로 주목받고 있습니다.
본 연구는 실제 사람 조직을 기반으로 인공지능이 장 신경계를 구성하는 신경 세포를 정확히 인식하고 그 구조를 정량화 할 수 있음을 입증한 사례로 기존 병리 진단의 패러다임 전환 가능성을 제시했다는 점에서 큰 의의를 갖습니다.
연구 과정에서 특히 인상 깊었던 순간은 초기 AI 모델이 장신경계를 정확히 구분하지 못하고 근육층이나 혈관 구조를 신경 조직으로 잘못 인식하던 시기였습니다. 이러한 오류를 해결하기 위해 수백 장의 이미지를 수작업으로 segmentation하고 밤샘 작업을 거듭하며 모델을 재학습시키는 과정은 쉽지 않았지만 연구의 정확성과 신뢰도를 확보하는 데 결정적인 전환점이 되었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
저는 서울대학교 의과대학 해부학교실에서 석사 과정부터 현재 포닥까지 최형진 교수님 연구실에서 연구를 진행하고 있습니다. 본 연구실은 쥐, 원숭이, 사람을 대상으로 한 신경과학적 연구를 수행하며 신경 활성 관찰과 조작을 통해 식욕 조절 및 행동과의 연관성을 규명하는데 중점을 두고 있습니다. 저는 이 중에서도 사람 조직을 기반으로 한 신경 구조 분석 및 3차원 이미징 연구를 주로 담당하고 있으며, 조직 투명화, 고해상도 이미징, 인공지능 분석 기술을 활용하여 복잡한 신경 구조를 정량화가고 질환과의 관련성을 규명하는 데 주력하고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
저는 본과 1학년 학생들을 대상으로 조직학, 인체 해부학, 기초신경과학 실습을 지도하며 사람의 조직학적 및 해부학적 구조에 대한 이해를 쌓아왔습니다. 이러한 교육 경험은 실제 사람 조직을 분석하는 연구 활동에 있어 큰 밑거름이 되고 있습니다. 연구실 내에서 유일하게 사람 조직을 대상으로 부검실과 수술실에서 직접 확보한 샘플을 분석하며 복잡하고 미세한 해부학적 구조를 정밀하게 해석하기 위해 꾸준히 노력해왔습니다. 특히 본 연구에서는 사람 장 신경계의 구조를 고해상도로 시각화하고 인공지능 기반 분석을 통해 정량화 함으로써 임상 진단과 예후 예측에 실질적인 기여 가능성을 입증하였습니다. 이와 같은 연구 성과를 통해 기초의학이 임상 현장과 긴밀히 연결되어 환자 진료 개선에 직접적인 영향을 미칠 수 있음을 깊이 인식하게 되었으며 연구자이자 교육자로서 큰 자부심과 보람을 느끼고 있습니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
현대 생명과학 및 의학 연구는 다양한 첨단 기술들이 융합되어 빠르게 변화하고 있습니다. 특히 3차원 이미징, 인공지능, 빅데이터 분석 등은 앞으로 필수적으로 익혀야 할 핵심 역량이 될 것입니다. 따라서 기초 학문에 대한 탄탄한 이해와 더불어 컴퓨터 과학, 데이터 분석, 그리고 영상 처리 기술에 대한 관심과 학습이 중요합니다.
또한, 연구는 혼자 하는 일이 아니기에 협업 능력과 소통 능력도 매우 중요합니다. 다양한 배경을 가진 연구자들과의 협업을 통해 새로운 시각과 아이디어를 얻고, 복잡한 문제를 함께 해결하는 경험을 쌓으시길 권합니다.
마지막으로, 연구는 끈기와 인내가 필요한 과정임을 명심하시고 실패와 시행착오를 두려워하지 말고 꾸준히 도전하는 자세를 가지시길 바랍니다. 이러한 태도가 여러분을 한 단계 더 성장하게 할 것입니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
본 연구를 통해 확립한 3차원 이미징과 인공지능 기반 분석 기술을 바탕으로, 허쉬스프룽병을 포함한 다양한 장 질환에 대한 적용 연구를 확대할 계획입니다. 아울러 장-뇌 신경계 상호작용 규명을 위해 쥐, 원숭이, 사람을 대상으로 시상하부 외측 영역(LHA)의 2D 및 3D brain mapping을 수행하며, Spatial transcriptomics 기법을 활용해 신경세포의 구조와 유전자 발현을 통합 분석할 예정입니다. 또한, 교육 연구에서는 가상현실(VR), 증강현실(AR), 혼합현실(MR)과 같은 첨단 테크놀로지를 활용한 수업을 개발 및 운영하며 교육 효과 향상에 기여하고자 합니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
연구는 끊임없이 문제에 부딪히고 그 해결책을 찾아가는 과정이라고 생각합니다. 좋은 연구는 결코 혼자의 힘만으로 이루어질 수 없으며 함께하는 동료, 멘토, 후배, 그리고 협력자들과의 신뢰가 가장 큰 자산임을 항상 느낍니다. 이 자리를 빌려 언제나 든든한 버팀목이 되어주신 부모님께 깊은 감사의 마음을 전하며 연구에 아낌없는 조언과 지원을 해주신 최형진 교수님과 연구실 선생님들께도 진심으로 감사드립니다. 앞으로도 기초와 임상을 잇는 역할을 충실히 수행하며 의미 있는 연구를 이어가고자 합니다.
#Enteric nervous system
#Tissue clearing
#Artificial intelligence
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