현대 사회에서 수면 장애는 스트레스, 불규칙한 생활 습관, 만성 피로 등 복합적인 원인으로 확산되고 있으며, 개인 맞춤형 수면 관리에 대한 수요도 지속적으로 증가하고 있다. 기존 수면 케어 솔루션은 제한된 데이터를 기반으로 작동하거나 반복된 패턴 인식에 의존해 정밀한 대응이 어렵다는 한계가 있었다. 이에 따라, 스스로 정보를 습득하고 상담 방식을 진화시키는 능동형 AI 기술의 필요성이 대두되고 있다.

한국전자통신연구원(ETRI)가 자율성장형 인공지능 기반의 ‘수면상담 AI 에이전트’ 기술을 개발했다고 발표했다. 이 기술은 사용자의 수면 상태를 실시간으로 인식하고, 그에 따른 맞춤형 상담을 제공하며, 반복적 상호작용을 통해 개개인의 특성과 선호도를 학습하고 진화하는 기능을 갖춘 상담 시스템이다. 특히 자율성장형 AI와 인간 이해형 AI가 협력하는 이중 AI 구조를 적용한 점이 핵심이다.

자율성장형·인간이해형 AI 협력 구조...지속적 진화 구현

ETRI가 개발한 기술의 중심은 자율성장형 AI와 인간이해형 AI가 역할을 분담해 협력하는 구조에 있다. 자율성장형 AI는 상담 내용의 추론과 판단을 담당하고, 인간이해형 AI는 사용자의 정서와 반응을 분석해 적절한 대응을 수행한다. 이들은 각자 기능을 수행하면서 상담 결과를 상호 학습하고, 새로운 경험과 대화를 통해 지식을 지속적으로 확장해나간다.

특히 기존에 학습된 데이터가 없어도 사용자 질문에 유연하게 대응할 수 있는 제로샷 러닝(Zero-shot Learning) 기법이 적용돼, 예측 불가능한 대화 상황에서도 자연스러운 상담이 가능하다. 이와 함께 상담으로 생성된 정보는 지식 그래프 형태로 저장되어, 사용자 수가 증가할수록 개인화 수준과 정확도가 향상되는 구조로 설계되었다.

RAG 기반 LLM 적용...비정형 데이터 통합 및 처리 자동화

이번 기술은 수면 패턴, 활동량, 대화 이력, 설문 결과 등 다양한 정보를 통합적으로 분석하고 이를 새로운 지식으로 전환해 상담 품질을 고도화한다. 이를 위해 최근 주목받고 있는 RAG(Retrieval-Augmented Generation) 기반 대규모 언어모델(LLM)이 활용됐다. 해당 기술은 외부 지식 검색과 생성AI의 결합을 통해, 더욱 풍부하고 정교한 응답을 생성할 수 있게 한다.

실제 환경 적용을 위해 연구진은 일반인을 대상으로 수면 데이터를 수집하고, 전문 수면상담사의 상담 사례를 분석해 고품질 학습 데이터를 구축하였다. 이를 통해 AI는 사용자 개인의 수면 문제를 인식하고, 정서적 위로가 필요한 경우에도 상황에 맞는 맞춤형 상담을 제공할 수 있다. 이 기술은 단순 정보 제공을 넘어, 실시간 반응형 상담과 감정 케어까지 가능한 능동형 AI 시스템으로 발전했다.

송화전(SONG Hwajeon) 복합지능연구실장은 “이번 기술은 단순한 수면 상담을 넘어 디지털 헬스케어, 지능형 홈 서비스, 고령자 돌봄 등 다양한 분야에 폭넓게 적용될 수 있다”며, “AI가 사람처럼 지식을 축적하고 상호작용을 통해 스스로 진화하는 진정한 의미의 ‘진화형 인공지능’ 기술”이라고 밝혔다.

ETRI는 향후 이 기술을 기반으로 식습관, 운동, 감정관리 등 일상 전반에 적용할 수 있는 자율성장형 AI로 확장할 계획이다. 이를 통해 누구나 AI의 도움을 받을 수 있는 지능화 사회 구현에 앞장선다는 방침이다. 해당 기술은 과학기술정보통신부의 '자율성장형 복합인공지능 원천기술 연구' 과제의 일환으로 개발되었으며, SCI급 논문 12편, 국내외 특허 46건을 출원해 기술적 성과를 입증했다.