AI 기술이 이러한 신종 감염병 발병 예측 뿐 아니라 확산경로, 치료제 개발 등에 유의미한 대응책이 될 수 있을지 관심이 집중되고 있다. 우리나라도 신종감염병에 대응하기 위해 국가적 차원에서 AI 기술 투자 및 산업육성 기반을 마련할 필요가 있다는 주장이 제기됐다.

 

정진국제특허법률사무소 안세희 주임은 최근 한국바이오협회 한국바이오경제연구센터 ‘바이오 이코노믹 브리프’에 기고한 ‘신종감염병 대응 AI 기술 동향 분석’을 통해  “전 세계적으로 신종 감염병이 계속 창궐함에 따라 바이러스 감염 확대를 막기 위해 인공지능(AI) 기술을 접목한 기술개발이 감염병 발병예측, 확산경로, 진단, 치료제 개발 등 다양한 분야에서 좋은 대응책이 될 수 있다”고 말했다.

 

 

또 “인공지능(AI)은 복잡하고 다양한 빅데이터로부터 필요한 패턴을 추출하는데 탁월한 능력을 가지고 있어 나날이 진화하고 있는 신종 감염병 대응에 구심점 역할을 할 가능성이 높다”며 “이번 코로나 바이러스 사태를 계기로 국가적 차원에서 AI 기술 투자 및 산업육성 기반을 마련할 필요가 있다”는 의견을 제시했다.

 

해외 블루닷·알리바바 등 AI 기반 IT 플랫폼 기업 활약

 

신종 코로나 바이러스의 집단 감염을 가장 먼저 예측한 캐나다의 ‘블루닷(BlueDot)’은 의사 및 프로그래머 40여명으로 구성된 캐나다 스타트업 기업으로, 의료 전문 지식 및 고급 데이터 분석 기술과 인공지능(AI) 기술을 이용해 전염병을 추적하고 예측하고 있다.

 

블루닷은 글로벌 항공사의 발권 데이터를 분석해 감염된 사람의 예상 이동경로를 파악해 우한에서 방콕, 서울, 타이베이, 도쿄에서 신종 코로나바이러스 감염자가 나타날 것으로 정확히 예측했다.  또한 AI를 통한 자동화된 데이터 분석과 인간의 검토를 거쳐 과학적인 결론을 도출하며 현재 미국, 캐나다, 싱가포르 등 세계 12개국의 정부기관 및 의료기관에 서비스를 제공하고 있다. 코로나 바이러스 뿐만 아니라 에볼라 바이러스, 지카 바이러스 유행 등도 예견한 바 있다.  

 

중국의 IT기업 알리바바(Alibaba)는 실제로 폐 CT를 통한 AI 검진시스템을 지난 2일부터 실전에 도입했다. 최대 96%의 정확도로 CT 촬영을 통해 코로나 바이러스 감염 사례를 발견할 수 있는 새로운 AI 기반 이미징 및 진단 시스템을 발표했으며 이 시스템은 20초 내에 바이러스를 탐지할 수 있다.

 

중국 바이두(Baidu)는 리보핵산(RNA) 구조를 분석할 수 있는 알고리즘인 리니어폴드 기술을 활용해 코로나 바이러스의 유전자 구조를 분석하는데 걸리는 시간을 55분에서 27초로 120배 단축시켰다. 신종 감염병 확산에 대응하기 위해 자사의 AI 개방형 플랫폼인 바이두 빅브레인과 페이장 딥러닝 플랫폼을 개방하기로 발표했다.

 

미국 보스턴어린이병원이 운영하는 실시간 세계보건지도 ‘헬스맵(Healthmap)'은 인공지능을 사용, 감시할 뿐 아니라 질병 패턴을 식별해 코로나 바이러스 환자를 진단할 때 우편번호와 같은 환자 정보를 이용해 바이러스가 발병한 지역 또는 감염범위 식별이 가능하다. 이 시스템은 현재 전염병의 글로벌 현황과 인간과 동물의 건강에 끼치는 영향에 대한 포괄적인 정보를 제공하고 있다. 

 

미국 제약 회사 인실리코 메디슨(Insilico Medicine)은 딥러닝(심층 학습) 기술인 GENTRL을 활용해 수천개의 분자를 검토하여 코로나19에 적합한 분자 구조를 수백 개로 추려 다른 제약 회사에 공유함으로써 백신 개발에 박차를 가하고 있다. 인실리코 메디슨은 현재 제약 회사나 신약 개발 전문가과 협력해 최대 100개의 화학물질을 합성하고 실험할 계획이며 1년 내 백신 개발을 목표로 하고 있다.

 

영국 제약 회사 베네볼렌트 AI(Benevolent AI)는 인공지능 기반 머신러닝 프로그램을 이용해 기존 치료제 가운데 코로나19의 분자 구조와 가장 맞닿아 있는 치료제들을 검색해 바이러스 전염을 제한할 만한 잠재적 치료제로 올루미언트((Olumiant, baricitinib)를 제시했다. 올루미언트는 일라이 릴리의 류마티스성 관절염 치료제로 염증성 사이토카인의 생성을 막는 기전을 가지며 신종 코로나바이러스의 감염과 염증 반응을 감소시키는데 효과적일 것이라는 예측 결과를 제시했다.

 

AI 기반 약물 발견을 전문으로 하는 AI 회사인 Gero는 AI 플랫폼을 사용해 코로나 바이러스에 잠재적인 가능성이 있는 약물 후보군을 식별했으며 현재 그 중 6개는 승인받았다. Gero는 AI 약물 발견 플랫폼을 사용해 코로나 바이러스에 영향을 미치는 분자를 식별해 냈으며 기존의 약물인 Niclosamide와 Nitazoxanide이 잠재적 효과 가능성을 예측해 임상시험을 진행 중에 있다.

 

도미니카공화국 출신 컴퓨터 엔지니어 래니어 말롤이 설립한 AI 스타트업 AIME(Artificial Intelligence in Medical Epidemics)는 지난 2016년 뎅기열이 남미와 동남아에 퍼졌을 때, 뎅기열의 유행을 3개월 전에 거의 정확하게 예측했다. 2016년 브라질 정부는 이 기술을 활용해 리우올림픽을 성공적으로 치렀으며, 현재 말레이시아·필리핀의 방역 시스템에도 활용되고 있다.

 

국내 AI기술 활용 진단키트 이어 치료제 등 연구개발

 

현재 국내에서도 AI기술을 활용한 진단키트에 이어 치료제 개발·환자 영상 분석까지 연구개발에 착수하고 있다. 분자진단 전문기업인 씨젠(Seegene)은 진단 키트 개발 과정에서 AI를 활용함으로써 2주 만에 코로나19 바이러스 진단키트 ‘올플렉스(Allplex 2019-nCoV Assay)’를 개발해 국내 사용 승인 및 유럽체외진단시약 인증(CE-IVD)도 획득했다.

 

 

씨젠 연구진은 코로나 바이러스 샘플 없이 인터넷에 공개된 유전자 정보를 AI로 신속하게 분석해 진단키트를 개발했으며 RTPCR(실시간 역전사중합효소연쇄반응) 방법으로 신속성과 정확도를 높여 현재 전세계 30여 개 국가로 수출 계약을 체결했다.

 

뷰노(VUNO)는 X-ray, CT 사진과 같은 영상 의료 정보와 생리학적 신호 데이터, EMR 등의 진단기록을 종합적으로 통합 분석함으로써 질병의 유무를 진단하는데 도움을 주는 시스템인 뷰노메드를 개발했다. 폐 질환으로 진행된 환자의 X-ray 영상을 AI가 3초 이내로 판독해 중증 환자를 신속하게 분류할 수 있으며 정확도는 99%에 달한다. 실제 지난 2월 강원도 지역 보건소에서 코로나 바이러스를 선별하는데 AI 이동형 엑스레이 장비를 설치해 뷰노메드 체스트 엑스레이를 구축했다.

 

제이엘케이인스펙션(JLK INSPECTION)은 AI 기반의 의료분석 업체로 AI를 활용해 단시간 내에 X-ray를 판독 후 코로나바이러스 확진자의 폐 질환 여부를 확인하는 기술 개발해 의료현장에 도입될 수 있도록 납품 계약을 체결했다고 공시했다. AI 진단 솔루션은 코로나 바이러스 확진 전 단계에서 의심환자를 선별해 확진 판정 전까지의 병목 현상을 해소할 수 있으며, 확진자 중 중증환자를 선별하는 지표로 활용이 가능하다.

 

디어젠(DEARGEN)은 딥러닝 기술 기반 AI 모델 MT-DTI 이용해 약물-단백질 상호작용 예측 알고리즘을 활용한 치료효과를 예측해 신종 코로나 바이러스(2019-nCoV) 치료 가능성 높은 신약 후보 물질을 발굴한다. AI 분석을 통해 HIV(인간면역결핍바이러스) 치료제가 코로나19에도 효과가 있음을 밝혔다.

 

인공지능 기반 신약 개발 벤처기업인 아론티어(arontier)는 AI 기반 신약 개발 통합 플랫폼 기술을 활용해 신약 후보 물질 발굴 연구를 진행 중에 있다. 후보물질 개발에 있어 평균 5년정도 소요됐던 기간을 AI 기술을 통해 최대 1년까지 단축시키면서 코로나19 등 신종 감염병에 대한 대응시간 단축 효과를 기대할 수 있다.

 

한국형 AI 테크놀로지 인프라 스타트업인 시스기어(SYSGEAR)는 코로나 바이러스 확산에 대응할 수 있는 무인 열감지 검역 솔루션인 나노프로를 개발했다. 나노프로는 인공지능 기술과 엣지 컴퓨팅 기술을 활용해 신종 코로나 바이러스 검역에 사용하는 열화상 카메라의 정확도를 개선하고, 무인 모니터링 및 원격관제가 가능한 소프트웨어 솔루션이다. 이 시스템을 도입하면 코로나 발열에 대응해 24시간 무인관제시스템 운영이 가능하다.

 

 

AI 헬스케어 스타트업인 루닛(LUNIT)의 AI 흉부 영상진단 솔루션인 '루닛 인사이트 CXR'는 코로나 바이러스로 인한 폐렴의 빠른 진단에 활용할 수 있다. 루닛 인사이트(Lunit INSIGHT MMG/CXR)는 AI 기술을 활용해 유방암은 물론 다양한 병변들을 빠르고 정확하게 검출이 가능하며 2019년 유럽 CE인증을 받았다.

 

인공지능 챗봇 및 검색 SW 전문 기업인 와이즈넛(WISEnet)은 코로나 바이러스 예방과 올바른 대처방안을 알려주기 위한 공익 챗봇 서비스인 ‘코로나19 챗봇’ 베타 버전을 제공한다. 코로나19 챗봇(BETA) 서비스는 확진자, 자가격리자, 일반인, 의료인, 의료시설 등 대상 맞춤 정보를 제공해 국민들이 신속 정확하게 공개 정보를 찾을 수 있도록 질병관리본부와 보건복지부와 함께 기획한 공익서비스다.  [출처 : 약업신문]