[서울=뉴스핌] 서영욱 기자 = 삼성전자가 스마트워치 등 웨어러블 기기에서 수집되는 생체신호를 인공지능(AI)으로 분석해 개인 맞춤형 건강 정보를 제공하는 '헬스 파운데이션 모델' 기술 개발에 속도를 내고 있다.

삼성리서치 아메리카(SRA) 디지털 헬스 연구진은 웨어러블 생체신호를 학습하는 AI 모델 'xMAE'와 'HiMAE'를 개발했다고 14일 밝혔다. 두 연구는 각각 세계적인 AI 학회인 ICML((International Conference on Machine Learning)과 ICLR(International Conference on Learning Representations)에 채택됐다.

헬스 파운데이션 모델은 대규모 의료·건강 데이터를 사전에 학습한 뒤 질환 예측과 생체신호 분석, 수면 단계 분류 등 다양한 작업에 활용하는 AI 모델이다. 목적별로 별도의 모델을 만드는 대신 하나의 모델을 여러 건강관리 서비스에 적용할 수 있는 것이 특징이다.

xMAE는 심전도(ECG)와 광혈류측정(PPG) 등 서로 다른 생체신호 사이의 시간적 관계를 학습한다. ECG는 심장의 전기적 활동을 직접 측정해 심방세동이나 부정맥 등을 정밀하게 분석할 수 있지만 지속적인 측정에는 제약이 있다. 반면 PPG는 스마트워치 센서를 이용해 일상에서 지속적으로 측정할 수 있다.

xMAE는 두 신호 사이의 선후 관계와 시간 차이를 학습해 PPG를 기반으로 가려진 ECG 구간을 재구성하도록 설계됐다. 연구진은 약 9400시간 분량의 ECG·PPG 데이터로 모델을 사전 학습했다. 그 결과 심혈관 질환 예측과 비정상 검사 결과 탐지, 수면 단계 분류 등 19개 평가 과제 가운데 15개에서 단일 생체신호 및 기존 학습 방식보다 높은 성능을 보였다.

HiMAE는 웨어러블 데이터를 여러 시간 단위로 나눠 분석하는 모델이다. 짧은 구간에서는 심장 박동과 같은 순간적인 변화를, 긴 구간에서는 수면이나 활동량처럼 누적되는 패턴을 파악한다.

특히 모델 크기와 연산량을 줄여 스마트워치 중앙처리장치(CPU)에서도 1밀리초 이내에 결과를 도출할 수 있도록 했다. 삼성전자는 이를 통해 클라우드 서버를 거치지 않고 기기 자체에서 생체신호를 실시간 분석하는 온디바이스 헬스 AI의 가능성을 확인했다고 설명했다.

삼성전자는 최근 '갤럭시 언팩 2026' 헬스 포럼에서도 AI를 활용해 예방적이고 개인화된 커넥티드 케어 경험을 제공한다는 헬스 비전을 제시했다.

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