AI, 동물 통증 평가에서 수의사보다 앞섰다

인공지능(AI)이 동물의 통증을 평가하는 능력에서 인간 전문가인 수의사를 앞선다는 연구 결과가 발표됐다. 

이스라엘 하이파대학교와 브라질 상파울루주립대 연구팀은 양 48마리를 대상으로 진행한 실험에서 AI가 수의사보다 더 높은 정확도로 통증을 판별했다고 밝혔다. 

연구 결과는 지난달 국제 학술지 '사이언티픽 리포트(Scientific Reports)'에 게재되었다.

동물의 통증 평가, 왜 어려운가?

동물의 통증을 평가하는 것은 매우 중요하지만, 그만큼 어려운 작업이다. 동물은 인간처럼 직접적으로 통증을 표현하지 않기 때문에, 수의사들은 얼굴 표정과 행동을 관찰하여 통증 정도를 판단한다. 

대표적인 방법으로는 얼굴 표정을 기반으로 한 '그리마스 척도(Grimace Scale)'와 행동 패턴을 분석하는 'USAPS(Unesp-Botucatu composite behavioral scale)' 등이 있다.

하지만 이런 평가 방법들은 관찰자의 주관에 따라 결과가 달라질 수 있다는 한계가 있다. 

실제로, 연구진이 기존의 고양이 통증 평가 방법을 분석한 결과, 관찰자 간 신뢰도가 낮은 수준(poor~moderate)에 머물렀다. 이는 "동물 통증 평가가 사람에 따라 달라질 가능성이 높다는 것"을 의미한다.

AI vs. 수의사, 누가 더 정확했을까?

연구진은 AI와 수의사의 통증 평가 능력을 비교하기 위해, 개복 수술을 받은 양 48마리를 대상으로 실험을 진행했다. 실험 과정은 다음과 같다.

▸양의 개복 수술 전과 후를 각각 '통증이 없는 상태(M1)'와 '통증이 있는 상태(M2)'로 설정 ▸양의 얼굴과 행동을 영상과 사진으로 촬영 ▸4명의 수의사가 768회에 걸쳐 양의 통증을 평가 ▸AI에게도 동일한 데이터를 학습시켜 통증 여부를 판별하도록 했다. 

그 결과, AI는 수의사보다 더 정확한 통증 평가를 내렸다. AI는 정확도(accuracy), 정밀도(precision), 재현율(recall), 특이도(specificity), 민감도(sensitivity) 모든 면에서 인간 전문가보다 우수했다.

특히 얼굴 표정을 이용한 통증 평가에서 AI의 성능이 더욱 뛰어났다. 행동을 분석하는 USAPS 척도에서도 AI가 수의사와 비슷하거나 더 나은 결과를 보였다.

연구진은 "AI가 동일한 시각 정보를 제공받았을 때, 수의사보다 더 정밀하게 양의 통증을 판별할 수 있었다"고 밝혔다.

AI, 동물 의료의 새로운 미래 열까?

이번 연구 결과는 AI가 동물 의료 분야에서 중요한 역할을 할 수 있음을 시사한다. 특히, AI는 일관성 있는 평가가 가능하기 때문에, 관찰자의 주관적 편차를 줄이고 더 객관적인 통증 분석이 가능하다.

수의학계에서는 AI의 활용을 점차 확대하려는 움직임이 보이고 있다. 예를 들어, AI를 활용한 반려동물 의료 진단 시스템이 개발되고 있으며, 향후 농장 동물의 건강 모니터링, 동물병원 자동 진단 보조 시스템으로도 적용될 가능성이 크다.

하지만 연구진은 "AI가 모든 상황에서 인간 전문가를 대체할 수 있는 것은 아니다"라고 강조했다. 아직 "더 많은 연구와 데이터가 필요"하며, "AI는 수의사의 보조 도구로 활용하는 것이 이상적"이라는 분석도 있다.

그럼에도 불구하고, AI의 발전 속도를 고려할 때, 수의학 분야에서도 AI가 중요한 역할을 하게 될 날이 머지않았다는 전망이 지배적이다. 연구진은 "AI를 위한 길을 열어줄 때가 왔다"는 말로 이번 연구의 의미를 강조했다.

양준석 기자 kailas21@aitimes.com