[논문]인공지능의지의 안전성 및 성능평가방법 연구

인공지능의지의 안전성 및 성능평가방법 연구
Development of safety requirements and test methods of artificial intelligence prosthesis 원문보기

황인호 (재활공학연구소) , 배태수 (재활공학연구소) , 육선우 (재활공학연구소) , 안윤호 (재활공학연구소) , 정진석 (재활공학연구소) , 최기원 (재활공학연구소) , 문무성 (재활공학연구소) , 정희교 (식품의약품안전청)

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인공지능의지의 성능 및 안정성을 평가하기 위한 항목들에 대한 가이드라인을 제시하였다. 이를 기반으로 대다수 인공지능에 대한 시험들이 기계적인 실험에 국한되어 있었지만, 본 연구를 통해 전기전자적시험, 환경시험, 성능시험이 포함됨으로 인공지능의지의 새로운 국제표준으로 인용될 가능성이 높으며, 무엇보다 인공지능의지의 성능에 대한 국낸외적으로 시험표준이 전혀 갖추어지지 않는 상황에서 시험기준 및 시험매뉴얼이 제시되면 향후 국내외적으로 시험표준 마련에 크게 활용될 수 있을 것이다.

전체적인 실험은 정상인과 대퇴절단환자에 대한 보행분 석으로 이루어졌으며, 비율은 정상인 10 명과 대퇴환자 12명을 대상으로 하였다. 보행속도는 Self-Select Walking Speed (SSWS), Normal Walking Speed(NWS), Fast Walking Speed(FWS) 의 세가지 모드로 설정하고, Eagle 4 (Motion analysis), 4 대 힘측정판, 19 개 반사마커의 장비를 사용하여, 보행속도에 따른 유각기 내에서의 무릎관절 각도 및 발목관절에서의 가속도값을 분석할 수 있었다.
인공의지 시험장치의 원리는 상부에서 모터를 이용하여 정회전과 역회전을 가하고 보행속도에 따른 고관절의 각속도를 조절함으로 무릎관절 굴곡/신전 각도측정과 Shank 부위의 각속도 변화를 측정하도록 하였다.
정지허용시험, 정적파괴시험을 통해 허용 하중에 대한 영구변형 및 파괴 하중을 검사한다.

전체적인 실험은 정상인과 대퇴절단환자에 대한 보행분 석으로 이루어졌으며, 비율은 정상인 10 명과 대퇴환자 12명을 대상으로 하였다. 보행속도는 Self-Select Walking Speed (SSWS), Normal Walking Speed(NWS), Fast Walking Speed(FWS) 의 세가지 모드로 설정하고, Eagle 4 (Motion analysis), 4 대 힘측정판, 19 개 반사마커의 장비를 사용하여, 보행속도에 따른 유각기 내에서의 무릎관절 각도 및 발목관절에서의 가속도값을 분석할 수 있었다.

일반 공압의지의 경우 보행속도가 빠르게 설정되어 있다 하더라도 속도변화에 적응하지 못하는 결과를 보여 주었지만, 인공지능의지의 경우 보행속도가 증가함에 따라서 가속도가 증가하는 패턴을 보였다.

저소득층이 대부분인 지제장애인의 경우 고가의 외산부품의 사용이 사실상 불가능함으로 안정성 및 성능이 제대로 평가되지 않은 일부 영세공급업체의 도제식 가내공법으로 제작된 의지를 사용함으로 의지사용에 따른 보행시 오작동으로 인해 여러 의료사고를 일으킬 위험성이 내재되어 있다. 따라서, 본 논문에서는 사회적 요구에 따라 복지개념의 첨단 의료기기로써 제품의 안전성, 성능 및 유효성을 체계적으로 확보할 수 있는 평가기준과 평가방법에 대한 기술 개발이 필요하고, 향후 그 요구조건에 충족되야 할 것이다.
인공지능의지의 성능 및 안정성을 평가하기 위한 항목들에 대한 가이드라인을 제시하였다. 이를 기반으로 대다수 인공지능에 대한 시험들이 기계적인 실험에 국한되어 있었지만, 본 연구를 통해 전기전자적시험, 환경시험, 성능시험이 포함됨으로 인공지능의지의 새로운 국제표준으로 인용될 가능성이 높으며, 무엇보다 인공지능의지의 성능에 대한 국낸외적으로 시험표준이 전혀 갖추어지지 않는 상황에서 시험기준 및 시험매뉴얼이 제시되면 향후 국내외적으로 시험표준 마련에 크게 활용될 수 있을 것이다.

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