서강대 장두성·구명완 교수 연구팀, AI 기반 마비말장애 분석 기술로 INTERSPEECH 2026 논문 2편 채택

서로 다른 언어의 임상 음성 데이터 활용과 발화 중 부적절한 쉼 분석으로 객관적·설명 가능한 음성 AI 기술 가능성 제시

▲ (좌측 상단부터 시계방향) 서강대학교 인공지능학과 장두성, 구명완 교수, 한민수 석사과정, 정태영 석사과정, 이인성 석사과정

서강대학교 인공지능학과 장두성·구명완 교수 연구팀이 인공지능(AI)을 활용해 마비말장애의 중증도를 평가하고 환자의 발화 특성을 분석하는 기술을 개발해 음성·언어처리 분야 세계 최고 권위 학술대회인 ‘INTERSPEECH 2026’에 논문 2편을 채택시키는 성과를 거뒀다.

 이번에 채택된 논문은 인공지능학과 석사과정 이인성·정태영·한민수 학생이 장두성·구명완 교수와 함께 수행한 연구다. 두 논문은 오는 9월 27일부터 10월 1일까지 호주 시드니에서 열리는 INTERSPEECH 2026에서 구두 발표될 예정이다.

이번 연구는 환자의 목소리에 담긴 정보를 AI로 분석해 마비말장애를 보다 객관적으로 평가할 수 있는 방법을 제시했다는 점에서 의미가 있다. 마비말장애는 뇌졸중이나 근위축성측삭경화증(ALS) 등으로 말하기에 필요한 근육의 움직임이 원활하지 않아 발음과 말하기에 어려움이 나타나는 장애다. 하지만 임상 현장에서 활용할 수 있는 음성 데이터는 충분하지 않아 AI를 이용한 분석에도 한계가 있었다.

첫 번째 논문인 ‘Cross-lingual Retrieval-Augmented Classification for Dysarthria Severity Assessment’는 임상 데이터가 부족한 상황에서 다른 언어의 환자 음성을 활용해 마비말장애의 중증도를 평가하는 방법을 제안했다. 연구팀은 분석 대상 환자의 음성과 특성이 비슷한 다른 언어의 음성을 찾아 함께 활용하는 방식을 적용했다.

한국인 뇌졸중 후 마비말장애 데이터와 이탈리아인 ALS 마비말장애 데이터를 활용한 실험에서 한국어와 이탈리아어 데이터의 평가 정확도는 각각 87.3%, 86.7%를 기록했다. 각 언어의 데이터만 활용한 기존 방식보다 각각 8.4%포인트와 20.0%포인트 향상된 결과다. 여러 언어의 데이터를 단순히 합치는 것보다 환자의 상태와 특성이 유사한 사례를 선별해 활용하는 방식이 효과적이라는 점을 확인했다.

두 번째 논문인 ‘A Transcript-anchored Pipeline With Large Language Models For Detecting Inappropriate Pauses In Dysarthric Speech’는 환자가 말을 하는 과정에서 나타나는 부적절한 쉼을 AI가 자동으로 찾아내는 방법을 제안했다.

연구팀은 음성인식 기술과 AI를 활용해 환자가 말을 멈춘 위치와 시간을 파악하고, 발화의 앞뒤 문맥을 함께 분석해 해당 쉼이 적절한지 판단하도록 했다. 특히 이렇게 분석한 부적절한 쉼의 특징을 마비말장애 분류에 활용한 결과 정확도가 8.4%포인트, macro-F1이 7.2%포인트 향상됐다. 환자의 말하기 과정에서 나타나는 작은 특징도 마비말장애를 파악하는 데 유용한 정보가 될 수 있음을 확인한 것이다.

두 연구는 제한된 임상 음성 데이터와 환자의 실제 발화에서 얻을 수 있는 정보를 AI로 효과적으로 분석함으로써 음성 기반 임상평가의 가능성을 넓혔다는 공통점을 갖는다. 특히 AI가 분석 결과뿐 아니라 그 판단의 근거까지 제시할 수 있도록 연구했다는 점에서 향후 음성·언어 장애의 평가와 재활을 지원하는 기술로 발전할 가능성을 보여준다.

연구팀은 “서로 다른 언어의 임상 데이터를 효과적으로 활용하는 방법과 환자의 발화에서 나타나는 부적절한 쉼을 자동으로 분석하는 방법을 제시했다”며 “앞으로도 실제 임상 현장에서 활용할 수 있는 신뢰도 높고 설명 가능한 음성 AI 기술을 개발하기 위한 연구를 지속하겠다”고 밝혔다.

이번 연구는 2026년도 정부(과학기술정보통신부) 재원으로 정보통신기획평가원(IITP)의 지원을 받아 수행됐다(RS-2022-II220621, ‘대화 기반 설명가능성을 멀티모달로 제공하는 인공지능 기술 개발’). 두 논문은 오는 9월 27일부터 10월 1일까지 호주 시드니에서 개최되는 INTERSPEECH 2026에서 구두 발표될 예정이다.