TinyGate

4채널 EEG와 경량 AI를 활용하는 뇌 건강 스크리닝 연구입니다. 이상 가능성이 있거나 판단이 불확실한 신호를 정밀 분석이나 전문 검사로 연결하는 것을 목표로 합니다. 현재 AI 소프트웨어 프로토타입 단계이며 의료진의 진단을 대체하지 않습니다.

본 창업아이템은 4채널 EEG와 경량 인공지능을 활용하여 뇌파의 이상징후를 실시간으로 선별하고, 이상 또는 불확실한 신호를 정밀 분석이나 전문 의료기관 검사로 연계하는 AI 기반 뇌 건강 스크 리닝 시스템이다. 핵심 기술인 TinyGate는 기존 임상 EEG의 19개 채널 중 전두·측두 영역의 Fp1, Fp2, T3, T4 4개 채 널만을 활용하도록 설계되었으며, 경량 Depthwise/Pointwise Convolution 구조를 통해 약 1.1만 개의 파라미터만으로 동작한다. 또한 단순히 정상/이상을 분류하는 데 그치지 않고, 모델의 예측 확신도에 따라 정상 가능성이 충분 히 높은 신호는 1차 단계에서 분석을 종료하고, 이상 가능성이 있거나 판단이 불확실한 경우에는 고성능 AI 또는 전문적인 평가 단계로 전달하는 선택적 추론(Selective Inference) 방식을 적용한 다. 이를 통해 연산량이 제한된 웨어러블 및 Edge 환경에서 빠른 1차 스크리닝이 가능하도록 설계 하였다. 향후에는 해당 기술을 4채널 웨어러블 EEG 장치와 연동하여 사용자가 일상생활에서 간편하게 EEG를 측정하고, AI가 뇌파 이상 가능성을 1차적으로 확인할 수 있는 서비스로 개발하는 것을 목표로 한 다.

기존 임상 EEG 검사는 다수의 전극을 두피에 부착하고 전문 장비와 인력을 통해 측정·분석해야 하기 때문에, 병원 밖에서 반복적으로 사용하기에는 측정 편의성과 접근성에 한계가 있다. TinyGate는 이러한 문제를 해결하기 위해 기존 19채널 EEG 중 4개의 전두·측두 채널만을 이용하는 경량 분석 구조를 채택하였다. 초기 주요 고객은 뇌 건강 상태를 지속적으로 확인하고자 하는 중·고령층 및 보호자이며, 향후에는 건강검진기관, 노인복지·돌봄기관, 치매 관련 기관 및 의료기관으로 고객 범위를 확대하고자 한 다. 고객에게 제공하는 핵심 가치는 질환을 직접 진단하는 것이 아니라, 일상 환경에서 간편하게 뇌파를 측정하고 이상 가능성을 사전에 선별하여 전문적인 검사가 필요한 사용자를 조기에 확인할 수 있 도록 지원하는 것이다. 이를 통해 사용자는 병원 중심의 일회성 검사에서 벗어나 보다 접근성 높 은 뇌 건강 관리 서비스를 이용할 수 있으며, 의료·검진기관 입장에서는 우선적인 정밀 검사가 필요한 대상을 선별하는 보조 수단으로 활용할 수 있다.

현재 EEG 기반 웨어러블 및 인공지능 분석 시장에는 소비자용 EEG 기기와 의료·연구용 EEG 분석 플랫폼이 이미 존재한다. 그러나 기존 제품은 명상·수면 등 웰니스 중심의 소비자용 웨어러블과 다 채널 EEG를 이용한 병원·임상 중심의 정밀 분석 솔루션으로 양분되어 있어, 소수 채널 EEG를 활 용해 일상 환경에서 뇌파 이상징후를 1차적으로 선별하고 필요 시 전문 분석으로 연결하는 서비스 는 상대적으로 제한적이다. 대표적인 소비자용 제품인 Muse S는 4개의 EEG 채널을 사용하는 웨어러블 헤드밴드로, AF7, AF8, TP9, TP10 위치에서 EEG를 측정하며 주로 명상, 집중도 및 수면 관리 서비스를 제공한다. 즉, 적은 수의 전극으로 가정에서 EEG를 측정할 수 있다는 점에서는 본 아이템과 유사하지만, 신경학 적 이상징후의 1차 스크리닝과 전문검사 연계를 목적으로 하지 않는다는 차이가 있다. 국내 iMediSync의 iSyncBrain-M은 EEG와 AI를 이용하여 기억장애형 경도인지장애(aMCI)의 조기 선별을 지원하는 소프트웨어 의료기기로, 3개 대학병원 임상시험을 통해 개발되었으며 클라우드 기반 EEG 분석 및 바이오마커 서비스를 제공한다. 또한 iMediSync는 19채널 dry EEG 장치인 iSyncWave와 분석 플랫폼을 연계하고 있어 의료·임상 수준의 정밀 EEG 분석에 강점을 가진다. 해외 Cumulus Neuroscience의 NeuLogiq는 EEG, 인지검사 및 다양한 디지털 바이오마커를 결합하 여 가정과 임상환경에서 반복적인 뇌 기능 측정을 제공한다. 다만 현재 주된 활용처가 CNS 의약 품 임상시험과 연구이며, 일반 소비자 또는 일반 병원용으로 직접 판매되는 제품은 아니다. 이에 본 아이템은 “소비자용 간편 EEG”와 “임상용 정밀 EEG AI” 사이의 영역을 목표로 한다. 핵심 기술 TinyGate는 Fp1, Fp2, T3, T4의 4채널 EEG만을 입력으로 사용하며 약 0.011M개의 파라 미터로 구성된 초경량 AI이다. 기존 연구에서 AUC 0.76, 정확도 65.69%를 기록하였으며, 다수의 파라미터를 사용하는 기존 CNN 및 Transformer 계열 모델보다 현저히 작은 규모로 구현되었다. 특히 TinyGate의 차별점은 단순한 경량화뿐 아니라 예측 확신도를 기반으로 추가 분석 여부를 결정 하는 Selective Inference 구조에 있다. 정상 가능성이 충분히 높은 신호는 경량 모델에서 처리를 종료하고, 이상 가능성이 있거나 판단이 불확실한 경우에만 보다 정밀한 AI 분석 또는 전문 검사 를 연계함으로써, 향후 웨어러블·Edge 환경에서 불필요한 연산을 줄이면서 단계적인 뇌 건강 스크 리닝 서비스를 제공하는 것을 목표로 한다.

제안팀은 인공지능 및 의료 EEG 신호분석 연구 경험을 기반으로 핵심 AI 기술을 직접 개발하고 검증 한 연구개발 역량을 보유하고 있다. 현재 핵심 기술인 TinyGate는 아이디어 단계가 아니라 실제 임상 EEG 데이터인 CAUEEG 데이터셋의 총 1,379명 EEG 기록을 이용하여 학습 및 평가가 수행된 AI 모델이며, 기존 19채널 기반 CNN 및 CNN-Transformer 계열 모델과 비교 실험을 통해 경량성 및 분류성능을 검증하였다. 또한 제안팀은 EEG 전처리, 채널 축소, 경량 딥러닝 모델 설계, Confidence 기반 의사결정 및 다양한 딥러닝 기반 EEG 분류모델 개발 경험을 갖추고 있어 향후 웨어러블 EEG 데이터 수집–AI 분석–정밀 분석 연계로 이어지는 전체 시스템 고도화를 수행할 수 있는 기술적 기반을 확보하고 있다. 특히 본 아이템은 외부 기술을 단순 조합한 것이 아니라, 제안팀이 직접 설계·구현하고 실험한 TinyGate 원천 AI 모델을 핵심 기술로 활용한다는 점에서 기술 내재화 측면의 경쟁력을 가진다.

공개 임상 EEG 데이터로 초기 모델을 검증한 뒤, 실제 기기 연동·외부 검증·사용자 실증을 단계적으로 추진합니다. 아래 인력과 비용은 사업계획서의 계획치입니다.

초기에는 개인 사용자를 대상으로 웨어러블 EEG 기기를 판매하고 기본적인 뇌파 스크리닝 기능을 제 공하며, 이후 지속적인 뇌 건강 모니터링, 분석 이력 관리 및 정밀 AI 분석 기능을 구독형 서비스로 제공하는 방식을 계획하고 있다. 주요 수익원은 ① 웨어러블 EEG 기기 판매, ② AI 분석 서비스 구독료, ③ 건강검진기관·노인복지기 관·연구기관 등에 대한 B2B 솔루션 공급, ④ 향후 EEG 기기 제조사 대상 AI 소프트웨어 라이선스로 구성한다. 초기 사업모델 기준으로 웨어러블 기기 판매와 월 단위 AI 분석 서비스를 결합하고, 기관용 서비스는 사용자 수 또는 장비 수를 기준으로 라이선스 비용을 부과하는 구조를 검토한다. 주요 비용은 4채널 EEG 하드웨어 개발 및 시제품 제작, AI 모델 고도화, 서버 및 앱 개발, 사용자 실 증과 향후 의료기기 활용을 위한 검증·인허가 비용이다. 현재 핵심 AI인 TinyGate는 약 1.1만 개의 파라미터를 사용하는 초경량 모델로 개발되어 있어 대규모 GPU 서버에 지속적으로 의존하는 AI 서 비스보다 향후 Edge 기반 운영비를 낮출 수 있다는 장점이 있다. TinyGate의 모델 추론시간 역시 단 일 EEG segment 기준 약 0.370 ms로 측정된 바 있다. 초기에는 크라우드 펀딩 및 소규모 실증을 통해 제품 수요와 적정 가격을 검증한 뒤, B2C와 B2B 시 장으로 단계적으로 확장할 계획이다.

초기 목표시장은 뇌 건강에 관심이 높고 지속적인 건강관리에 대한 수요가 있는 중·고령층과 그 가족 으로 설정한다. 이후 치매안심센터, 건강검진기관, 노인복지·돌봄기관 및 의료·연구기관을 대상으로 B2B 시장으로 확대한다. 기존 임상 EEG는 다수의 전극과 전문 측정환경을 요구하기 때문에 가정에서 반복적으로 사용하기 어 렵다는 한계가 있다. 본 아이템은 Fp1, Fp2, T3, T4의 4채널만을 활용하는 경량 EEG 분석 기술 을 기반으로 측정 편의성과 실시간 분석 가능성을 높여 이러한 시장의 접근성 문제를 해결하고자 한다. 초기 판매는 AI스타트업 크라우드 펀딩을 활용한 시제품 공개와 얼리어답터 확보를 중심으로 추진한 다. 이후 대학병원·건강검진기관·노인복지기관 등과의 PoC 및 실증을 통해 실제 활용사례를 확보 하고, 이를 기반으로 B2B 공급을 확대한다. 장기적으로는 웨어러블 EEG 제조기업과의 기술제휴를 통해 TinyGate를 탑재하거나 AI 분석 엔진을 라이선스하는 방식으로 국내외 시장 진입을 추진할 계획이다. 판매전략은 크게 B2C 크라우드 펀딩 → 기관 대상 PoC → B2B 공급 → EEG 제조기업 기술제휴·라 이선싱의 단계로 추진한다.

본 아이템의 사업화를 위해 ① 의료·헬스케어 분야에 적합한 사업모델 및 수익모델 고도화, ② 웨어러블 EEG 시제품 제작 및 하 드웨어 전문가 연계, ③ 의료기기 해당 여부 및 인허가 전략 자문, ④ 특허·지식재산권 확보 전략, ⑤ 병원·건강검진기관 등 실증기관 연계, ⑥ 크라우드 펀딩을 위한 제품기획·마케팅·투자유치 전략에 대 한 지원을 희망한다. 특히 현재 핵심 AI 알고리즘에 대한 연구 검증은 진행된 상태이나 실제 웨어러블 제품 제작 및 시장 검증 경험이 부족하므로, AI 기술을 실제 판매 가능한 제품·서비스로 전환하기 위한 하드웨어 개발, 사업화 및 시장진입 분야의 전문 멘토링을 우선적으로 희망한다.