얼굴을 보고 건강상태를 짐작할 수 있다는 건 어느 정도 납득이 가능하다. 하지만 여기서 더 나아가, 얼굴 사진을 토대로 수명이나 생존 가능성까지 예측할 수 있다고 한다면 어떨까? 얼굴 나이로 건강 예측하는 인공지능(AI) 모델, 바로 ‘페이스 에이지(FaceAge)’가 지향하는 목표다.
얼굴 나이로 건강 예측하는 AI 모델
건강상태를 파악하고 질병 위험을 예측하는 데 있어 ‘생물학적 나이(Biological Age)’에 대한 관심이 높아지고 있다. 다양한 기술과 방법론에 대한 연구 결과가 축적되면서, 생물학적 나이의 활용 가능성과 신빙성 또한 상승세를 타고 있다. 즉, 실제 나이보다 ‘얼마나 나이가 들어 보이는지’에 대한 중요성이 강조되고 있는 셈이다.
미국 매사추세츠 종합병원 네트워크의 사람들로 구성된 연구팀은 얼굴 나이로 건강 예측을 할 수 있는 딥러닝 시스템 ‘FaceAge’ 모델을 개발하고 검증하는 연구를 수행했다. 연구팀은 공개돼 있는 데이터를 활용해, 별다른 건강 문제가 없는 60세 이상의 사람 약 5만9천여 명의 얼굴 사진을 확보하고, 딥러닝 기술과 안면 인식 기술을 활용해 알고리즘을 훈련시켰다.
그런 다음, 약 6천2백여 명의 암 환자 코호트를 대상으로 훈련된 딥러닝 모델의 성능 평가를 진행했다. 사진 기반의 얼굴 나이로 건강 예측을 실시하고, 그들의 현재 상태와 예후 등 정보를 얼마나 정확하게 평가하는지를 테스트한 것이다.
‘얼굴 나이’ 많은 환자, 생존율 낮아
연구 결과에 따르면, 암을 앓고 있는 환자는 건강한 사람에 비해 더 나이가 들어보였다. 얼굴로 짐작할 수 있는 나이를 기준으로 할 때, 암 환자들은 실제보다 평균 약 5세 더 늙어보인다는 통계가 나왔다.
전체 코호트 인원을 대상으로 했을 때, 얼굴 나이가 높게 나올수록 생존율이 낮았다. 얼굴 나이가 85세 이상으로 보이는 환자의 경우, 실제 나이와 성별, 암 유형 등 변수가 될 수 있는 요인을 보정한 후에도 생존율이 뚜렷하게 낮았다.
연구팀은 이 결과를 실제 전문가들의 견해와 비교해보고자 했다. 연구팀은 총 10명의 임상의와 의학 연구자들에게, 방사선 치료를 받고 있는 환자 사진 100장을 보고 ‘단기 기대수명’을 예측해달라고 요청했다. 그간의 경험을 바탕으로 환자의 예상 생존 기간에 대한 의견을 물은 것이다.
의사와 연구자들의 예측 답변은 저마다 상당한 차이를 보였다. 환자에 대한 임상정보를 제공했음에도, 정확도가 그리 높지는 않았다. 그러나, ‘FaceAge’를 통해 얼굴 나이로 건강 예측한 정보를 제공했을 때, 의사와 연구자들의 예측 정확도는 상당히 높아졌다. 연구팀은 현지 시각 8일 이러한 결과를 종합해 「랜싯 디지털 헬스(Lancet Digital Health)」에 논문을 발표했다.
‘개인의 노화 과정’ 예측에 기여
외래 진료 또는 회진을 통해 환자를 만날 때, 의사들은 가장 먼저 환자의 외모를 보게 된다. 이를 바탕으로 어느 정도 건강상태 또는 에너지 수준 등에 대한 기초적인 단서를 얻을 수도 있다. 여기에 환자와의 문진을 비롯해 기타 검사 결과 등을 종합해 병을 진단하고 치료 방향을 결정하는 것이다.
하지만, 의사라고 해서 생김새만으로 환자의 나이를 정확히 예측할 수는 없다. 오히려 생김새를 보고 섣불리 나이를 예측할 경우, 환자에 대한 편견이 생길 우려가 있다. 이런 점에서 FaceAge를 통해 제공되는 ‘얼굴 나이 정보’는 여러 모로 유용할 수 있다.
물론, 이 기술을 실제 임상 환경에 적용하기는 아직 부족하다. 연구팀은 현재 질병 여부, 전반적인 건강상태, 그리고 더 나아가 ‘기대 수명’까지 예측하는 데 이 기술을 활용할 수 있을 것으로 보고 있다. 이를 위해 더 많은 병원들과 협력해 보다 큰 규모의 연구를 진행한다는 계획이다.
암의 종류, 각각의 단계에 있는 환자들을 살펴보고, 시간이 경과함에 따라 FaceAge의 측정 결과가 어떻게 달라지는지를 추적할 필요가 있다. 또한, 화장이나 각종 시술, 성형수술 등으로 본래의 자연적인 생김새가 달라질 수 있으므로, 이러한 경우에 해당하는 데이터 세트를 통해 정확도를 보완할 필요도 있다.
연구팀의 공동 선임 저자인 레이 맥 박사는 “다양한 만성질환을 노화와 연관짓는 경향이 커지면서, 개인의 노화 과정을 보다 정확하게 예측하는 것이 중요해지고 있다”라며 “얼굴 나이를 측정하는 기술을 적절한 규제 및 윤리적 틀 안에서 조기 진단 시스템으로 활용할 수 있기를 바란다”라는 입장을 전했다.
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