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[홍석윤의 AI 천일야화] AI, 코로나 전쟁 최대 무기 활약코로나 발생과 확산 예측 및 추적•진단 키트 개발•경제적 충격 예측 등 다양한 활약
▲ 폐의 이상을 감지할 수 있도록 훈련된 AI는 300~400개의 CT 스캔을 20~30초 안에 평가할 수 있다. 출처= Image Technology

[이코노믹리뷰=홍석윤 기자] 신종 코로바이러스가 전세계적으로 확산되며 뉴스 헤드라인을 장악하고 있고, 각국 정부는 여행을 제한하고 공공 시설과 학교를 폐쇄하고 있으며 시장은 패닉에 빠지고 있다.

20일 오후 7시(한국 시간) 현재, 전세계적으로 25만명에 가까운 확진자와 1만 명이 넘는 사망자가 발생한 가운데, 세계 보건계는 새로운 도구와 기술이 나타나기를 기대하고 있다. 이런 상황에서 인공지능(AI)은 무슨 역할을 하고 있을까?

워싱턴 DC의 정보기술혁신재단(Information Technology and Innovation Foundation)의 애슐리 존슨 애널리스트는 데이터 혁신센터(Center for Data Innovation)에 기고한 글에서 현재 AI가 세계 곳곳에서 코로나바이러스 발생 탐지에서부터 질병의 경제적 영향 측정에 이르기까지 다양한 단계에서 활약하고 있는 사례들을 소개했다.

캐나다 회사 블루닷(BlueDot)은 AI 알고리즘으로 일찌감치 코로나바이러스와 싸우고 있다. 이 알고리즘은 전 세계 뉴스 출처, 항공권 판매, 인구 통계 자료, 기후 데이터, 동물 개체 수 등 100가지 이상의 데이터 세트를 분석해 이 바이러스의 확산을 예측하고 추적했다. 블루닷은 이 알고리즘으로 2019년 12월 31일 중국 우한에서 폐렴 환자가 발생한 것을 처음 감지했으며, 발병 위험이 가장 높은 도시들을 예측했다

보스턴 아동병원과 함께 일하는 연구팀도 코로나바이러스의 확산을 추적하는 AI 시스템을 개발했다. 헬스맵(HealthMap)이라는 이 시스템은 구글 검색, 소셜 미디어, 블로그 게시물, 채팅 룸의 데이터를 모두 통합한다. 역학자들은 일반적으로 이런 정보들을 사용하지 않지만, 초기 발병 징후를 식별하고 대중의 감염도를 측정하는 데에는 이 정보들이 매우 유용하다.

병의 확산을 효과적으로 추적하기 위해서는 병원이 그에 대한 정확한 테스트를 할 수 있어야 한다. 이를 위해 두 곳의 중국 스타트업이 코로나바이러스를 진단하는 AI 소프트웨어를 개발했다. 베이징에 본사를 스타트업 인퍼비전(Infervision)은 CT 스캔에서 나타나는 폐의 이상을 감지하기 위해 소프트웨어를 훈련시켰다. 원래 폐암을 진단하기 위한 것이었지만, 코로나바이러스 같은 호흡기 질환과 관련된 폐렴도 발견할 수 있다. 최소 34개의 중국 병원들이 이 기술을 이용해 3만2000여 건의 의심환자를 발견하도록 도왔다.

알리바바의 연구 자회사인 다모 아카데미(DAMO Academy)도 최대 96%의 정확도로 코로나바이러스를 인식할 수 있는 AI 시스템을 훈련시켰다. 이 시스템은 코로나바이러스를 진단하기 위해 찍은 300~400개의 CT 스캔을 20~30초 안에 평가할 수 있는데, 만일 인간 의사가 같은 수의 CT를 판독하려면 1015분(17시간)이 걸릴 것이다. 이 AI시스템 덕분에 전염병의 최전선에서 제한된 시간과 자원을 가지고 고군분투하고 있는 의사들은 더 중요한 일에 집중할 수 있게 되었다. 지금까지 DAMO의 시스템은 적어도 26개의 병원들이 3만 명의 환자를 진단하는 데 도움을 주었다.

▲ 한국의 생명공학 회사 씨젠(Seegene)dms 자동화된 검사 개발 시스템을 사용하여 바이러스의 유전자 구성을 토대로 코로나바이러스를 진단하는 시험 키트를 신속하게 개발했다. AI가 없었다면 이 키트들을 개발하는데 2-3개월이 걸렸을 것이다. 출처= Seegene

한국의 생명공학 회사 씨젠(Seegene)도 자동화된 검사 개발 시스템을 사용하여 바이러스의 유전자 구성을 토대로 코로나바이러스를 진단하는 시험 키트를 몇 주 만에 신속하게 개발해 배포했다. 만일 AI가 없었다면 이 키트들을 개발하는데 2-3개월이 걸렸을 것이다. 씨젠의 신속한 개발 덕분에 한국은 다른 나라들처럼 시험 키트 부족 사태를 겪지 않았다. 이 시험 키트를 사용해 한국에서 118개의 의료 시설이 23만 명이 넘는 사람들을 테스트했다.

아직까지 코로나 19에 대해 승인된 치료제나 백신은 없지만, 의학 연구원들은 이를 찾기 위해 부단한 노력을 기울이고 있다. 치료제나 백신을 찾기 위해서는 먼저 이 바이러스의 구조를 이해해야 한다. AI가 바이러스 구조를 예측해 낸다면 과학자들은 수개월간의 실험 기간을 절약할 수 있기 때문에, 기업들은 아직 바이러스가 진행 중인 동안에 치료법과 백신을 개발할 가능성도 있다. 구글의 모회사 알파벳의 딥마인드(DeepMind)는, 단백질의 구조를 예측하는 AI프로그램인 '알파폴드’(AlphaFold) AI 시스템을 이용해 도출한 코로나바이러스의 단백질 구조에 대한 예측을 의료진과 공유했다. 중국의 바이두(百度)도 연구원들이 바이러스의 구조를 예측할 수 있도록 돕는 AI 알고리즘인 리니어폴드(Linearfold)를 개발했다.

세계 보건계가 코로나바이러스를 통제하게 된 이후에도, 시장은 여전히 이 질병의 경제적 파장에 대해 고심할 것이다. 중국 기업 위뱅크(WeBank)는 AI를 이용해 중국의 경기 회복세를 추적한다. 이 시스템은 위성사진과 휴대전화의 GPS 데이터, 그리고 제조활동과 상업활동의 상태를 보여주는 소셜미디어 게시물 등을 분석한다. 연구진은 이 시스템이 수집한 자료를 이용해 우한 이외 지역의 중국 근로자들은 대부분 3월 말까지 업무에 복귀할 것이며, 2020년 1분기 중국의 경제성장률은 36% 정도 하락할 것으로 전망하고 있다.

새로운 기술은 의사와 과학자들이 질병을 예방하고, 진단하고, 치료하는 방법을 개선하도록 끊임없이 돕고 있다. AI는 그러한 기술 중 하나이며, 비록 한계가 있지만, 보건 전문가들이 방대한 양의 데이터를 마음대로 이용해 정확한 예측을 하고 위기 상황에서 귀중한 시간을 절약하게 해주는 데 중요한 역할을 한다. AI와 데이터 과학에 대한 투자는 코로나바이러스 대유행과 같은 예기치 못한 상황에 직면했을 때, 전문가들이 필요로 하는 중요한 도구를 만들어 줄 것이다.

홍석윤 기자  |  syhong@econovill.com  |  승인 2020.03.21  11:33:44
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