한국 바이오산업 세계 최고 수준 평가

코로나진단키트 개발 ‘씨젠’ 엄청난 수익

파킨슨 AI 조기진단 소프트웨어 개발도

올해는 대한민국 AI산업 발전에 획기적인 해라는 것이 일반적인 관측이다. 다른 나라 이야기로만 들렸던 AI서비스가 올해는 바로 우리 옆에 들어왔고 코로나 팬데믹으로 주목받은 비대면 산업이 우리 사회 곳곳에 스며들었기 때문이다. 특히 대한민국 의료계와 제 약계는 그야말로 비대면 학술 대회 전성기를 만났다.

각 대학병원들은 앞 다투어 관련 연구결과를 쏟아내기 시작했고 여기에 빅 데이터까지 첨가하면서 ‘AI강국의 길’로 접어들었다는 평가까지 나오고 있다. 이런 가운데 각 대학병원 연구진들은 AI관련 연구들을 하루가 멀다않고 내놓았다. 가장 앞서가고 있고 또 가시적인 성과를 내놓고 있는 분야가 코로나와 관련된 각종 결과물이다.

특히 한국 바이오산업은 그 야말로 세계 최고의 수준을 보이고 있다는 평가와 함께 코로나 진단키트를 개발한 씨젠은 엄청난 수익을 올리고 있다. 씨젠은 국내에서 첫 확진자가 나오기도 전부터 진단키트 개발에 들어가 한 달도 안 되어 제품을 만들었다.

어떻게 이게 가능할까. 해답은 인공지능에 있다. 씨젠 연구진은 바이러스 샘플 없이 인터넷에 공개된 유전자 정보를 이용하여 AI로 분석했고 슈퍼컴퓨터로 수개월 걸 릴 것으로 예상했던 기간을 단 몇 주로 줄인 것이다. 백신 역시 비슷한 과정을 거치고 있다.

백신개발은 지금까지 평균 10년 이상이 걸리는 것으로 알려져 있다. 그러나 중국 우한에서 처음 보고되어 팬데믹(세계적 대유 행)으로 확산된 코로나는 지난 해 1월 바이러스의 유전체가 공개된 지 10개월 만인 지난해 11월부터 ‘95%의 예방효과’를 갖는 백신이 완성단계에 접어들은 것으로 보고되고 있다. 특히 유럽과 미국은 이미 접종을 시작할 정도로 빠른 개발 속도를 보이고 있다.

막대한 투자와 첨단 유전자 의학의 영향으로 분석되고 있다. 현재까지 드러난 다국적 제 약사들의 백신개발은 크게 5가 지로 알려져 있다.

미국 화이자와 독일 바이오 엔텍, 그리고 미국 모더나사가 각각 개발한 mRNA 방식의 백신과 미국 존슨앤드존슨, 영국 아스트라제네카·옥스퍼드대학의 바이러스벡터, 그리고 미국 노바백스의 재조합 단백질을 이용한 백신이 각각 완성 단계에 있고 일부 제품은 이미 투여하고 있는 단계까지 와 있다. 우리나라는 현재 국내 기업이 개발한 코로나 치료제를 빠르면 연말까지 확보하겠다는 계획이지만 상황은 그렇게 녹록치 않다는 지적이다.

현재 가장 앞서가고 있는 곳이 셀트리온이다. 문재인 대통령은 지난해 11월18일 인천 송도에서 열린 송도바이오산업 현장 방문에서“빠르면 올해 말 부터 항체 치료제와 혈장 치료제를 시장에 선보일 수 있을 것”이라고 말했다.

이는 서정진 셀트리온 회장이 코로나 항체 치료제의 임상 2상 시험이 순조롭게 진행 중이라며 지난해 말까지 임상 2상 데이터를 식품의약품안전처에 긴급사용, 승인하겠다고 밝히면서 드러났다. 셀트리온이 개발 중인 방식은 미국 제약사 릴리가 지난해 11월10일 미국 식품의약국(FDA)에서 긴급 사용승인을 받 은 항체 치료제와 같은 방식으로 알려졌다.

또 GC녹십자도 지난해 8월 혈장 치료제에 대한 임상허가를 받아 2상을 진행하고 있다. 이와 함께 백신 역시 제넥신과 진원생명과학, SK바이오사이언스 등 3군데에서 개발 중 이다. 이런 일련의 과정 역시 AI가 큰 역할을 하고 있다.

AI가 빠른 속도로 의료분야 에 파고들고 있다. 뇌종양은 물론이고 유방암과 폐암, 영상의 학, 피부과학 등 의료계 전 분야에 걸쳐 AI가 실제 의사의 진단보다 정확도에서 더 우수하다는 연구결과를 속속 내놓고 있다.

국내에서도 인공지능 기업인 뷰노가 지난 2018년 이미 진단용 AI를 허가받았다. 뷰노의 AI는 뼈 X선 영상으로 소아의 성 장상태를 분석했고 역시 AI업체 류닛은 폐질환과 유방암을 진단하는 AI를 허가받았다.

■ 서울성모병원, 척추내시경 관련 교육 콘텐츠 개발

가톨릭대학교 의과대학 서울 성모병원 신경외과 김진성 교수팀은 최근 AI 인터페이스 기반의 수술교육 전문 어플리케이션 개발회사인 Touch Surgery와 함께 척추내시경 관련 교육 콘텐츠를 개발했다. 이 콘텐츠는 어플리케이션을 통해 전 세계에 공개되어 누구나 쉽게 접근하여 술기를 익힐 수 있도록 했다.

또 가톨릭의대와 포항공대 연구팀은 AI를 활용한 음성 기 반 후두암 진단 관련 디지털 헬스 기술을 개발했다. 연구팀은 자동음성 신호분석 이 후두암 환자와 건강한 피보험자를 구별하는 프로그램을 통해 AI가 건강한 사람과 후두 암 환자를 구별할 수 있는 것으로 나타났다.

역시 가톨릭의대 서울성모병 원과 은평성모병원 공동연구팀도 음성인식 인공지능을 기반으로 전자의무기록(EMR)과 의료영상저장전송시스템(PACS)에 완벽하게 연동하는 음성인 식 전자의무기록시스템을 개발 하는데 성공했다.

대전성모병원 심장내과 조정 선 교수팀도 인공지능이 심징질환 환자에서 맞춤형 정밀진단과 치료, 예후 예측에 중요한 수단이 될 수 있다는 연구결과를 내놓았다.

■ AI와 인간 집단지성과의 상호보완 등 논의

고려대의료원 역시 AI 관련 연구가 가장 활발한 의료기관 가운데 하나다. 고려대의료원(의무부총장 겸 의료원장 김영훈)은 지난해 7 월 23일‘ 넥스트 노멀 컨퍼런스(Next Normal Conference) 2020’을 열고 코로나19 이후 보건의료와 경제성장 및 개발, 리더십 등 사회의 넥스트 노멀을 예측하고 지속가능한 방향을 모색하는 시간을 가졌다. 특히 이번 컨퍼런스에서 기 조강연을 맡은 미래학의 세계 적인 석학인 짐 데이토 하와이 대 명예교수는 김영훈 의료원 장과의 대담을 통해 AI와 인간 집단지성과의 상호보완 등을 통해 이젠 AI와 인간과의 관계 는 공생관계인 만큼 이에 대한 지속적인 관심을 드러냈다. 고대 의과대학도 세계 9개 의 과대학과 설립한 의학연구협의체‘Global Alliance of Med- ical Excellence(이하 GAME)’ 의대생 온라인 하계 캠프를 통 해 의료 인공지능을 주제로 이 탈리아 볼로냐 대학과 공동 개최했다.

캠프는 6월 8일부터 7월 17 일까지 6주 동안 교수들의 특강과 인공지능의 기본 개념, 의료에서 인공지능 적용, 인공지능을 이용한 의학교육, 관련 윤 리 문제까지 다루었다.

■ 길병원, 파킨슨 AI 조기진단 소프트웨어 개발

훈 교수팀의 파킨슨을 조기에 진단하는 AI진단 소프트웨어도 관심을 끌었다. 신동훈 교수팀은 2017년 ‘중추신경계 질환을 위한 신약개발 성공 확률을 높이는 바이오 마커 개발’을 통해 파킨슨과 뇌졸중 환자의 영상 데이터를 분석하여 질환의 예후를 예측 하 거나 진단하는데 인공지능을 활용했다.

연구팀은 세계 최초 로 PET(양성자 단층촬영) 검사 없이 MRI만으로 파킨슨을 조기에 진단하는 AI 소프트웨어를 개발하는데 성공했다. 길병원 정형외과 역시 국내 처음으로 인공지능 나비오 로봇을 도입, 무릎 인공관절 치환 술을 성공시켰다. 영국 스미스 앤드네퓨사의 세계적 로봇 ‘나비오’로 이뤄진 첫 번째 성공 사례로 정형외과 분야의 인공지능 시대를 알렸다.

■ 의사들은 인공지능에 대해 어떤 생각을 갖고 있을까.

순천향대 서울병원 내과 오송희·권순효 교수팀은 의료정보학회지 ‘저널오브 메디 컬 인터넷 리서치’에 ‘인공지능에 대한 의사들의 자신감 : 온라인 모바일 설문조사’를 실시해 관심을 끌었다.

이번 조사에서 국내 의사와 의과대학 학생들은 AI에 대해 호의적인 생각을 갖고는 있지만 향후 의 사의 역할을 대체하지는 않을 것이라는 생각을 갖고 있었다.

설문에 참여한 참가자들은 인공지능이 가장 유용한 분야로 ‘질병진단’을 꼽았고 취약점으로는 부적절한 정보에 의한 예기치 않은 상황에 대한 해결이 어렵다는 반응을 보였다.

특히 참여자 증거의 절반이 인공지능이 인간 의사 보다 진단적으로 우수할 수 있다는 반응을 보였으며 상당수 의사들 (35.4%) 역시 인공지능이 직업 적으로 의사들을 대체할 수 있을 것이라는 반응을 보였다. 권순효 교수는 “우리나라 의사들이 현재까지는 AI에 대한 이해도가 높지는 않지만 향후 AI의 의학적 이용에 대해 호의적인 시각을 갖고 있었고 더 많은 의사들이 AI가 의사 들을 대체할 수는 없을 것이라는 시각을 갖고는 있었지만 향후 의료계에서 인공지능 이용 에 대한 광범위한 논의를 통하여 상호보완적인 시스템을 구축하는 것이 미래의학에서 중 요한 시점에 와 있다”고 강조했다.