서울대병원, 의료용 안면 익명화 AI ‘FairAnon’개발…백인 위주 한계 ‘극복’

김민준 기자 / 기사승인 : 2026-04-02 09:54:18
얼굴 이미지 저품질과 개인정보 보호수준 저하 극복...신원 보호 ‘효과적’
피부 질환 진단 필수 병변 98.9% 보존…객관적인 임상 유용성 ‘확인’

[메가경제=김민준 기자] 피부 병변은 원본 그대로 보존하고, 환자의 신원만 가상의 얼굴로 효과적으로 익명화해 실제 의료 영상에서도 활용할 수 있는 개인정보 보호 기술이 개발됐다.

 

이는 이는 기존 모델들이 저품질의 얼굴 이미지를 생성하는 문제와 더불어, 서양인 얼굴 데이터셋 위주로 학습된 탓에 아시아인 등 타 인종의 얼굴을 변환할 때 화질과 개인정보 보호 수준이 모두 저하되는 문제를 개선한 것으로, 의료 데이터 활용에 큰 보탬이 될 것으로 보인다.

 

 

▲이동헌 서울대병원 영상의학과 교수. [사진=서울대병원]

서울대병원은 이동헌 영상의학과 교수팀(충남대 송승한 교수, 충남대 한연규 박사과정)이 인종에 따른 성능 격차를 없애고 동등한 개인정보 보호를 제공하는 안면 익명화 AI 프레임워크 ‘FairAnon’을 개발했다고 2일 밝혔다.

 

연구팀은 기존 생성형 AI의 한계를 극복하기 위해 2단계 구조를 고안했다. 1단계는 AI 지식 공간에 얽혀있던 인종 개념을 명확히 분리하는 ‘직교 의미 기반 가이드(OSG)’ 기술을 적용했으며, 2단계는 외부 참조 모델 없이 사람의 시각적 선호도에 맞춰 고품질 이미지를 생성하는 ‘단순 선호도 최적화(SimPO)’ 기법을 도입했다.

 

또한, 연구팀은 환자의 임상적 특징을 보존하면서 신원만 가리는 정밀 제어 기술도 구현했다. 충남대병원에서 수집한 1만7697장의 안면 데이터로 AI의 얼굴 영역 분할 학습을 진행해 눈, 코, 입, 얼굴 윤곽 등 핵심 특징을 정밀하게 파악해 마스크를 생성하고, 마스킹 된 영역만 가상 얼굴로 재생성하되 나머지 영역은 원본 그대로 유지되도록 설계했다.

 

그 결과, 인종별 생성 이미지 간 품질 격차를 나타내는 편향 지표(LPIPS-Std)가 기존 0.087에서 0.012로 대폭 낮아졌다. 특히 기존에 유독 낮았던 아시아계 얼굴의 생성 다양성 점수는 0.31에서 0.48로 크게 향상됐으며, 모든 인종에서 일관된 품질을 기록해 고질적인 인종 간 격차를 해소했다.

 

성능 평가에서는 안면 인식 AI가 원본을 식별하지 못하는 익명화 성능(EER)이 최대 기준치(50%)에 근접한 47.8%를 기록했다. 실제 사진에 가까울수록 낮은 값을 갖는 이미지 품질 지표(FID) 역시 91.34를 달성해 비교된 최신 모델 중 최고 성능을 입증했다. 더불어 10만여 장의 외부 데이터 교차 검증에서도 일관된 보호 성능을 확인했다.

 

나아가 연구팀은 분당서울대병원과 한림대강남성심병원의 임상 사진 6000장(여드름 등 5개 질환 및 정상 피부)에 이 기술을 실제 적용했다. 

 

대표 표본 180장을 피부과 전문의 3명이 평가한 결과, 환자의 신원은 효과적으로 보호하면서도 진단에 필수적인 병변을 98.9%의 정확도로 보존해 냈다. 전문의 간 의견 일치도(Fleiss’ kappa) 역시 0.87로 매우 높아 객관적인 임상 유용성을 확인했다.

 

이동헌 영상의학과 교수는 “이번 연구는 인종 간 공정성을 개선하면서 실제 의료 영상에서도 활용할 수 있는 개인정보 보호 기술을 제시했다는 점에서 의미가 크다”며 “이 프레임워크는 향후 개인정보 보호 제약이 큰 헬스케어 및 의료 영상 분석 시스템에서 안전하고 공정한 데이터 활용을 가능하게 하는 핵심 기술이 될 것으로 기대된다”라고 말했다.

 

한편, 이번 연구 결과는 컴퓨터사이언스, 이론 및 방법 분야 최상위 국제학술지 ‘Information Fusion(IF: 15.5)’ 최근호에 게재됐다. 

  • AI로 만든 정보, 진짜일까요? 공유 전 한 번 더 확인하세요.
  • 정보의 격차 없이, 누구나 디지털 세상에 닿을 수 있도록

[저작권자ⓒ 메가경제. 무단전재-재배포 금지]

뉴스댓글 >

최신기사

1

하나님의 교회, 175개국 ‘초막절 대회 끝날’ 대성회 거행
[메가경제=이준 기자] 하나님의교회 세계복음선교협회(총회장 김주철 목사, 이하 하나님의 교회)가 3일 한국 포함 175개국 7800여 지역에서 일제히 ‘초막절 대회 끝날’ 대성회를 개최했다. 성경에 따르면 초막절(草幕節)은 하나님의 성령을 허락받는 기쁨의 절기다. 새 언약의 3차 7개 절기 중 마지막 절기로, 성력 7월 15일부터 22일까지 지킨다(양력 9

2

서울시, '2026 서울주거포럼' 개최
[메가경제=최정환 기자] 서울시가 전월세시장 불안 요인을 진단하고 세입자 주거안정을 위한 해법을 찾는다.서울시는 오는 7일 한국프레스센터에서 전월세시장 변화를 진단하고 세입자의 주거안정 방안을 논의하는 '2026 서울주거포럼'을 개최한다고 4일 밝혔다.서울주거포럼은 주택정책 현안을 놓고 전문가와 시민이 함께 해법을 모색하는 자리다. 올해 주제

3

신한은행, 기계·부품·소재 기업 금융지원 확대
[메가경제=최정환 기자] 신한은행이 기계·부품·소재 등 자본재 산업 기업에 대한 금융지원 확대에 나선다.신한은행은 지난 2일 자본재공제조합과 '자본재 산업 상생 발전을 위한 플랫폼 기반 금융지원 업무협약'을 체결했다고 4일 밝혔다.협약식은 서울 중구 신한은행 본점에서 진행됐으며, 이봉재 신한은행 기관·제휴영업그룹장과 김상모 자본재공제조합 전무

HEADLINE

더보기

트렌드경제

더보기