[일상 AI] 코로나19, 그리고 AI

6월 22, 2020

인공지능이 활용되는 분야별로 대표성을 띤 사례들을 한 가지씩 정리해보고자 한다.

이번 글에서는 코로나19가 전 세계적으로 퍼지고 있는 지금 시점에서 인공지능(AI)은 어떤 역할을 했으며, 또 어떤 역할을 할 수 있을지 다양한 사례들을 통해 정리해보도록 하겠다.

코로나19를 예측한 블루닷

코로나19가 중국 우한에서부터 빠르게 퍼져나가기 시작했던 건 2019년 마지막 날의 기사를 접하면서부터였던 것 같다. 2019년 12월 31일 우한의 한 해산물 시장에서 27명이 정체를 알 수 없는 폐렴 증상을 보이고 이 중 7명이 중태에 빠졌다는 소식. 이후 코로나19는 우한에서 한국으로, 일본으로, 동남아, 이탈리아, 이란, 미국 할 것 없이 전 세계적으로 퍼져나가며 유례없는 확산세와 경제공황을 불러일으키고 있다.

언제나 결과론적인 이야기지만, 이러한 전염성이 강한 질병을 조금 더 빨리 알아채고 대응했더라면 어땠을까?

실제로 WHO(세계 보건기구)나 미국 CDC(미국 질병통제예방센터) 보다 빠르게 코로나19의 위험성을 알린 인공지능이 있어 간략히 소개해보고자 한다.

캐나다의 AI 스타트업, 블루닷

블루닷(bluedot)은 전염병 확산을 추적하고 개념화하도록 설계된 소프트웨어이다. 그리고 이 소프트웨어를 만든 회사 역시 ‘블루닷’이라는 캐나다의 AI 스타트업이다. 이 회사는 직원 중 40명이 의사, 전염병 학자, 엔지니어, 데이터 사이언스 및 소프트웨어 개발자로 이루어졌을 만큼 전염병 관련 인공지능 소프트웨어를 만드는데 충분한 전문성을 확보하고 있는 것으로 보여진다.

블루닷은 우한에서 바이러스가 시작되었다는 경보를 2019년 12월 31일에 알렸고, 이는 WHO보다 열흘 정도 앞선 예측 결과라고 한다. 이 인공지능은 예전에도 에볼라, 지카, 사스 등의 바이러스에 대한 예측 또한 진행하였다고 한다.

블루닷 소프트웨어는 Insight, Explorer라는 2가지 유형의 소프트웨어로 나뉜다.

인사이트(Insight)가 자동감시, 리스크 평가, 그리고 알림에 대한 플랫폼이라고 한다면, 익스플로러(Explorer)는 커스텀 된 전염병 리스크 평가를 위한 GIS(지리정보 시스템) 플랫폼이라고 할 수 있다.

인사이트, 혹은 익스플로러와 같은 상품으로의 결과를 내기 위해서는 다양한 데이터, 즉 빅데이터가 핵심일 수밖에 없다. 실제 사이트 내용을 확인해보면 다양한 데이터들을 확보하고 AI 분석을 진행하고 있는데, 그 데이터는 아래와 같다.

전염병의 발병
병원과 헬스케어 기관
지역 모빌리티
가축 수
모기와 같은 곤충들
동물 전염병
인구 통계
세계 비행 티켓 판매량
실시간 기후

이렇듯 수십만 개의 소스에서 데이터를 24시간, 15분마다 처리를 하며, 데이터 사이언스뿐만 아니라 전염병 학자, 의사 등이 AI 분석 결과에 대한 검증을 수행하고 보고서를 작성한다.

(이번 코로나19의 경우에도 우한에서 가장 많은 여행객이 방콕, 홍콩, 도쿄, 서울 등 근방의 나라의 도시들에서 유입된 것으로 보았다고 한다.)

블루닷의 목표 자체가 전염병 탐지와 같은 기본적인 탐색의 의미도 있지만 궁극적으로는 어떻게 질병이 퍼져나가며 확산에 대한 예측을 하는 것이 중요한 목표일 수 있겠다.

블루닷이 완벽하다고 볼 수는 없겠지만, 데이터를 통해 미래를 예측하고 재난을 방지해볼 수 있다는 측면에서는 인공지능의 가능성과 중요성을 보여주는 하나의 사례이지 않을까 싶다.

블루닷에 대한 보다 상세한 내용이 궁금하다면 링크에서 확인 가능하다.

코로나19 확진자를 선별하기 위한 AI

카네기 멜론 대학의 COVID Voice Detector

음성분석 만으로 코로나19 감염 여부를 알 수 있는 방법을 카네기 멜론 대학에서 고민 중이라고 한다.

현재 앱의 초기 버전이 나온 상태라고 하는데, 앱스토어에서 아직 확인 가능한 상태는 아닌 듯하지만 코로나 검진 키트에 대한 비용이나 시간을 생각할 때 음성을 통한 감염 여부의 확인은 정확도는 떨어지더라도 많은 도움이 될 것으로 생각이 된다.

음성분석만으로 코로나 환자를 찾아낼 수 있는 이유는 기침소리의 특이점에 있다고 한다. 코로나19 환자의 경우 폐의 손상으로 인해 달라지는 기침소리가 음성을 분석하는데 중요한 요소가 되는 것이다.

카네기 멜론 대학의 컴퓨터 사이언스 교수인 리타 싱(Rita Singh)은 인터뷰에서 이렇게 이야기했다.

“It affects the lungs so badly that breathing patterns and several other vital parameters are affected, and those are likely to have very strong signatures in voice.”

다시 이야기하면 호흡패턴과 몇 가지 생명과 관련된 파라미터 값들로 인해 목소리에 다른 신호들을 주고 이를 통해 특이한 패턴들을 인공지능이 학습하여 코로나19 감염자를 파악할 수 있다고 한다.

그리고 다양한 목소리들을 파악하기 위해 코로나19 환자들의 목소리와 기침소리는 물론, 차이점 또한 파악하기 위해 다른 독감에 걸린 사람과 건강한 사람들의 음성들을 모두 수집함으로써 Training Set을 확보하고 검증하는 과정을 거친다고 한다.

언제 해당 애플리케이션이 나올지는 두고 봐야겠지만, 이렇게 확산세가 가파른 현재 다양한 측면(입국자 검사, 확진자 검사 등)에서 도움이 될 것으로 생각해본다.

[관련 페이지]

뷰노의 AI기반 흉부판독기술

IBM 왓슨이 AI를 활용하여 영상 의료에서 좋은 성과를 내고 있는 것과 같이 국내 의료 인공지능 솔루션 개발업체인 뷰노가 사람들의 흉부 사진을 분석하여 감염 여부를 확인하는 솔루션을 내놓았다. 심지어 무료로 해당 서비스를 공개하여 회원가입만 하면 CT나 X레이 이미지를 가지고 직접 테스트해볼 수도 있다. (물론 개인 환자가 해당 이미지를 직접 가지고 나온다는 것 자체가 일반적인 상황은 아니긴 하지만..)

이 서비스는 아직 국내 정식 인허가를 받지는 못한 연구목적이긴 하지만, 코로나19 환자의 주요 소견인 경화, 간질성 음영, 흉막삼출, 결절 등을 확인/분석하여 감염 여부를 확인할 수 있다고 한다.

중국 쓰비츠의 AI챗봇

중국의 AI 기업인 ‘쓰비츠((思必馳·AISpeech)는 중국의 보건당국과 의료기관이 자사 챗봇을 무료로 이용할 수 있도록 배포했다고 한다.

이 회사의 챗봇을 통해 환자들은 의사에게 문진을 받을 수 있는데, 이 시스템을 통해 코로나19 감염 의심자를 확인해볼 수 있다고 한다. 해당 챗봇은 환자에 대한 기본적인 코로나19 관련 질문 외에 최근 여행 기록에 대한 확인을 통해 정확도를 높여가고 있다.

한국 한컴의 AI 챗봇, AI체크 25

얼마 전에 한컴에서도 유사한 형태로 챗봇을 출시했고 실제 환자 검증에 도움을 받았다는 이야기를 들은 적이 있어 찾아보았다. 한글과 컴퓨터와 네이버 비즈니스 플랫폼이 AI 체크 25라는 이름으로 자가 격리자에게 시스템과 서비스를 무상 제공하고 있다고 한다.

대상자 건강체크를 하는 것 뿐 아니라 상담결과를 자동분석하고 통계를 통해 보고하는 시스템을 갖추고 있다. 직접 활용해보지는 못했으나 이 또한 의미있는 빠른 대응이지 않나 싶다.

코로나 치료를 위해 사용되는 AI

코로나19의 구조를 파악하기 위해 활용되는 구글의 딥마인드

알파고는 이미 이세돌과의 바둑대결로 인해 세계 모두가 알고 있는 대표적인 인공지능이라고 할 수 있다. 이 알파고를 만든 구글의 딥마인드 역시 코로나19의 치료제를 만들기 위한 코로나19의 구조 분석을 하고 있다. 구글 CEO인 선다 피차이의 트위터에 따르면 딥마인드 팀은 지금 코로나 바이러스에 대한 단백질 구조에 대한 예측을 분석하고 있다고 한다. 이 구조 예측을 통해 구글이 바로 백신 개발을 하지는 않겠지만 백신이 개발되는데 큰 기여를 할 것으로 보여지며 이 또한 의미 있는 인공지능의 활용 사례가 아닐까 싶다.