[뉴스스페이스=이종화 기자] 사용자가 화장실 사용 습관을 바꾸지 않고도 배변 패턴을 자동으로 모니터링하는 클라우드 기반 플랫폼인 정밀 건강 통합 진단(PHIND) 시스템이 개발됐다.

네이처 프로토콜스(Nature Protocols)가 개발한 클라우드 기반 PHIND(Precision Health Integrated Diagnostic) 시스템은 일반 변기에 광학 및 압력 센서를 후장착해 브리스톨 대변 형태 척도(BSFS)에 따라 대변 형태를 자동 분류하며, 총 배변 시간, 배변 지속 시간, 첫 대변 낙하 시간 등 핵심 지표를 실시간 기록한다.

nature, sciencedirect, libguide.snu.ac, humancellatlas에 따르면, 이 시스템은 사용자 습관 변경 없이 배변 패턴을 수동으로 모니터링하는 완전한 대안을 제시하며, 자가 보고 일지의 회상 편향과 낮은 순응도 문제를 해결한다. 프로토콜은 하드웨어 조립·장착, CNN 모델 훈련, 클라우드 인프라 배포의 3단계로 구성되며, 인쇄회로기판(PCB) 제작을 제외한 전체 설치가 2일 이내 완료 가능하다.
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임상 성능: 94% 정확도로 이상 대변 자동 탐지

유사 스마트 변기 연구에서 6명의 건강한 자원자를 대상으로 10개월간 474건의 배변 이미지를 수집한 결과, BSFS 2(경변, 3%)와 BSFS 6(설사성, 4%) 이상 사례를 딥러닝 세그멘테이션과 수학적 특징 추출 기반 컴퓨터 비전으로 분석해 94% 정확도, 81% 민감도, 95% 특이도를 달성했다.

개별 이상 클래스(BSFS 2: 97% 정확도·83% 민감도·98% 특이도, BSFS 6: 97% 정확도·79% 민감도·98% 특이도) 성능도 우수하며, ICC(Intraclass Correlation Coefficient)는 0.71~0.79로 전문가 주석과 높은 일치도를 보였다. 이 기술은 IBD(염증성 장 질환)나 IBS(과민성 대장 증후군) 환자의 변동성 큰 배변 패턴을 장기 추적해 실시간 치료 결정을 돕는다.
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시장 동향: CES 2026서 상용화 가속

CES 2026에서 Throne One(399달러)과 Kohler Health의 Dekoda(599달러)가 AI 광학 센서로 장 건강·수분 상태를 추적하며 이달 출하를 시작했다. 한국에서도 박승민 연구원이 대장암 조기 탐지를 위한 공중 대변 채취 기술을 개발 중으로, 병원·공공화장실 확대를 목표로 한다.

글로벌 스마트 변기 시장은 북미 중심으로 성장 중이며, AI-Toilet 연구에서는 6인 생체 인식 정밀도 97.14%, 대변 유형 분류 97.50%를 기록했다.
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미래 전망: 정밀의료 가정화 앞당긴다

PHIND 프로토콜은 연구자와 임상의에게 높은 분류 정확도와 종단적 통찰을 제공해 위장관 질환 조기 발견·관리 혁신을 촉진한다. 스마트 변기 상용화로 환자 부담 없이 매일 건강 데이터를 축적하면, 웨어러블처럼 예방 중심 의료가 현실화될 전망이다. 다만 프라이버시 보호와 비용 절감이 과제로 남아 있다.