2021년 AI 헬스케어 시장 규모 7조원 전망… 오진율 최소화·신약 물질 발굴 등 광범위 활용

AI가 인간의 건강관리를 위한 영역에서 활약하고 있다.
AI 기술은 진단뿐만 아니라 예방·관리 등 전방위에서 새로운 가치를 창출하고 있다.

    입력 : 2017.04.26 14:42

    [AI 열풍] 헬스케어
     

    지난 1월 인천 길병원 인공지능 암센터 다학제진료실에서 의료진이 암 환자와 가족들에게 인공지능 ‘왓슨’이 제시한 치료 과정을 설명하고 있다. /조선일보DB

    영국 런던에 살고 있는 미아 테일러는 평소 자신의 건강을 체크하는 데 인공지능(AI) 기반 의료상담 애플리케이션(앱) ‘바빌론 헬스 온라인 닥터’를 활용한다. 이 앱은 증상을 말하면 음성 인식을 통해 질병 데이터에서 비슷한 증상을 찾아내고, 환자의 병력과 특성에 맞춰 가이드라인을 제시한다. 사용자는 건강관리에 대한 조언을 얻을 수 있을 뿐만 아니라 신장, 간, 뼈, 콜레스테롤 수치 등의 정보를 지속적으로 모니터링할 수 있다. 웨어러블 기기를 통해 수면 패턴과 심장박동수 등도 체크한다.

    앱은 이를 바탕으로 신체 특정 영역에 대해 ‘적색’ 또는 ‘황색’의 위기 경보를 발령한다. 그리고 가장 건강한 상태를 나타내는 ‘녹색’ 신호를 유지하기 위해 개인별 맞춤 건강 관리 계획을 세워준다.

    알리 파사 바빌론 CEO는 “이 앱은 질병을 예방하는 역할과 질병을 퇴치하기 위한 최선의 방법을 제시하고, 약물을 복용한 환자의 신체 변화를 관찰할 수 있도록 돕는다”고 설명했다.

    지난 2월 왼쪽 유방에 멍울이 잡혀 인천 길병원을 찾은 A씨는 진단 결과 유방암 판정을 받았다. A씨는 병원에서 암 조직을 모두 잘라내는 수술을 받은 후 재발 방지 치료를 앞두고 있었다. 지난해 11월 IBM이 개발한 AI 의사 왓슨(Watson)을 도입한 병원 측은 환자 정보를 왓슨에 입력했다. 의료진은 재발 방지를 위해 항암제를 투여해야 한다는 진단을 내렸지만, 왓슨은 림프절에 눈에 보이지 않는 암세포가 있을 가능성이 있다고 보고 림프절에 방사선 치료를 하라는 처방을 내렸다. 환자는 왓슨의 처방을 선택했다. AI 의사에 대한 환자들의 신뢰가 높다는 사실을 단적으로 보여준다.

    /이코노미조선

    시장 규모 연평균 40% 성장 예상

    AI가 인간의 건강관리를 위한 영역에서 활약하고 있다. AI 기술은 진단뿐만 아니라 예방·관리 등 전방위에서 새로운 가치를 창출하고 있다. 미국 시장조사기관 프로스트앤드설리번에 따르면 AI 헬스케어 시장은 2014년 6억3380만달러(약 7300억원)에서 연평균 40% 이상 성장해 2021년 66억달러(약 7조6300억원)로 커질 전망이다.

    AI는 병원 진료기록, 보험 청구정보, 학계 논문 등의 ‘기존 데이터’와 웨어러블 기기를 통해 수집한 ‘생체 데이터, 유전자 데이터, 소셜 데이터’ 등을 통합·분석해 의료 영역에서 의사결정을 돕고 프로세스를 효율화한다.

    병원의 경우 AI를 통해 오진율을 최소화하고 진단율을 높이고 있다. 15초 이내에 4000만건의 문서를 학습할 수 있는 왓슨을 활용하면 의사들이 새로운 치료법을 개발하는 데 쓰는 시간을 단축할 수 있다. 진료 과목별로 분리돼 있는 지식을 공유할 수 있어 종합적인 진단이 가능해진다. 이러한 지능형 진단 지원 서비스를 활용하면 단 한명의 의사가 전문적인 종합 진료를 할 수 있다. 개인의 유전자 데이터, 환경·습관 등의 의료정보를 분석해 더욱 정밀해진 개인별 의료 서비스를 제공한다. 또 AI 기반 솔루션으로 환자 흐름과 간호 인력을 파악해 효율적인 병원 운영이 가능하도록 한다.

    만성질환을 가진 개인은 AI 기반의 실시간 원격 모니터링 서비스를 받을 수 있다. 또 맞춤형 다이어트 코치 서비스를 제공하는 눔(NOOM)이나 건강관리 앱 바빌론 등을 통해 자신에게 꼭 맞는 건강관리를 할 수 있다.

    AI 기술이 발전하면서 보험업계 역시 혜택을 보고 있다. 미국 보험회사 애트나(Aetna)는 3만7000여명의 고객 정보를 분석해 대사증후군 예측 모델을 개발했다. 특정 위험 환자군을 계층화함으로써 선제적으로 리스크 관리에 나서게 된 것이다. 정확한 데이터 분석으로 과거보다 정밀하게 보험료를 산정할 수 있게 됐다. 현대해상은 국내 최초로 ‘보험사기방지시스템’을 구축, 의료 보험사기 사건을 25% 줄였다.

    제약업계는 예측 모델을 통해 성공 가능성이 높은 신약 후보 물질을 발굴하고 있다. IBM과 베일러대는 단백질 관련 논문 7만건을 분석해 일주일 만에 6개의 신약 후보 물질을 찾아냈다. 지난 30년간 1년에 평균 1개의 후보 물질을 발굴한 것과 비교하면 놀라운 속도다.

    미국 메이요클리닉은 AI를 이용해 임상시험에 적합한 환자를 발굴하고, 지금까지 8000개 이상의 임상시험을 진행했다. 업계는 SNS 분석으로 신약의 부작용 가능성을 찾아내는 등 다양한 분야에서 활발하게 AI를 활용하고 있다.

    AI 헬스케어 스타트업에 6170억원 몰려

    AI 헬스케어 시장의 성장성을 본 투자자들의 자금도 몰리고 있다. 최근 해외 투자자들은 AI 기반의 헬스케어 제품·서비스 기업에 집중 투자 중이다. 2016년 2월 기준 미국의 AI 기반 헬스케어 스타트업 투자 현황을 보면, 32개의 스타트업에 총 5억3458만달러(약 6170억원)가 투자됐다. 투자 분야는 크게 8가지로 △환자 모니터링·건강관리 △의료 이미지 분석 △의료 인사이트·위험 분석 △가상 비서 △신약 개발 △진단 △연구 △영양 등이다. 이 중 환자 모니터링과 건강관리 기업에 가장 많은 금액(2억5266만달러)이 투자됐다.

    32개 회사 중 가장 큰 금액을 투자받은 곳은 건강관리 플랫폼 회사인 ‘웰톡(Welltok)’이다. 웰톡은 이머전스캐피털파트너스, 플레어캐피털파트너스를 비롯한 10곳의 투자자로부터 총 1억9190만달러를 투자받았다. 이 회사는 환자 모니터링 및 건강관리 서비스를 제공하는데, 지난 3년간 1800% 성장했다. 웰톡이 IBM 왓슨의 기술을 사용해 개발한 앱 ‘카페웰 컨시어지(CafeWell Concierge)’는 이용자가 건강에 대한 질문을 하면 솔루션을 제공한다. 이용자가 건강에 도움이 되는 행동을 할 경우 그에 따른 보상을 준다.

    plus point
    시각장애인 돕는 AI
    “컵(cup), 포트(pot), 커피컵(coffee cup)”
    한 사람이 스마트폰을 들고 주위를 살핀다. 테이블 위에 화면을 갖다 대자, 스마트폰 카메라가 테이블 위의 컵, 주전자, 커피잔을 차례대로 인식하고 이렇게 말했다. 시장에 가서 파인애플을 가리키자 스마트폰에선 ‘파인애플(pineapple)’이란 단어가 흘러나왔다. 거리의 자동차에 화면을 갖다대자 ‘포드(Ford)’를 인식했다.
    시각장애인을 돕는 AI 기반 앱 ‘에이폴리(Aipoly)’를 활용하는 장면이다. 스마트폰에 이 앱을 깔면 카메라가 다층 신경망 학습 알고리즘을 통해 물체를 인식한다. 사용자가 이 앱에 새로운 물체를 등록할 수도 있다. 사용하면 할수록 앱이 더욱 똑똑해지는 것이다.
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