[비바100] “더 똑똑해지는 우리 집, 건강 지킴이 역할도 톡톡”…인공지능의 선물 '스마트 라이프'

◇ 인공지능이 바꾸는 스마트 홈 라이프

집은 오랫동안 가장 편안한 휴식 공간이었다. 그런데 코로나19로 인한 사회적 거리두기로 외부 활동이 제한되고 재택근무와 원격교육이 일상화되면서, 특히 인공지능과 사물인터넷이 사회적 인프라가 되어 주거 공간에 연결되면서 이제는 다목적 라이프 플랫폼으로 용도가 확대되고 바뀌게 되었다. 스마트 라이프 플랫폼으로 변모하고 있는 것이다.

집은 이제 업무 처리 공간이자, 강의와 학습 공간이자, 문화와 엔터테인먼트 향유 공간이다. 자기계발과 취미 생활 공간이자 쇼핑 공간 혹은 은행 등 금융 거래 공간이기도 하고, 재테크 활동 공간이 되기도 한다. 스포츠와 건강 관리 헬스 공간이면서 사회적 소통과 친목의 공간, 그리고 병균과 미세먼지로부터 안전을 지켜 주는 공간도 된다.

 

스마트폰 앱으로 사물인터넷과 연결된 다양한 디바이스를 직접 제어하고 TV나 컴퓨터, 공기청정기, 조명, 에어컨과 난방기, 세탁기, 로봇청소기, 가스 보일러 등도 제어할 수 있다. 각종 기기의 이상 유무를 실시간으로 감지해 고장을 사전에 예측하고 공기 청정 환기 시스템과 보안 시스템도 자동 작동된다. 주거 공간 내외 CCTV를 실시간 확인할 수 있으며 음성으로 ‘외출’을 알리면 대기 전력과 전등, 방범 등이 외출 모드로 자동 전환되고 엘리베이터를 호출할 수 있다.

TV 화면을 통해 냉장고의 부족한 식재료를 확인할 수 있고 현재의 냉장고 식재료로 아침에 적합한 메뉴의 레시피도 보여 준다. 오후에 주부는 화상으로 손뜨개질 취미 동호회 모임을 가지며 즐거운 시간을 보낸다. 잠자리에 들 때는 수면에 적합한 음악을 틀어준다. 조명과 집안 온도도 수면에 적당하게 조정해 주고 에너지는 최대한 절감된다.

 

 

◇인공지능이 바꾸는 헬스케어 산업

인공지능 헬스케어는 신속 정확한 정밀 진단 및 치료, 일관성 있는 맞춤형 질병 예측 및 예방, 시공간의 제약이 없는 실시간 측정 진료 등이 장점이다. 이 시장은 연평균 40% 이상 성장해 올해 67억 달러를 상회하면서 이제 진단을 넘어서 예방과 건강 관리 차원으로 영역을 넓혀가고 있다.

인텔이 2020년 7월 미국 헬스케어 분야 리더들을 설문조사한 결과, 84%의 응답자가 임상 작업에 이미 인공지능을 도입했거나 도입할 예정이었다. 94%는 인공지능이 초기 진단 단계에서 의료진에게 예측 분석을 제공한다고 응답했다. 2년 내에 미국 내 35% 이상 병원에서 인공지능 기술을 활용하고 5년 내에 최소 50%의 병원에서 적용될 것으로 전망됐다. 의료 서비스의 성과는 30~40% 가량 향상되고 치료 비용도 크게 줄어들 것으로 예측됐다.

이에 세계 각국의 정부는 인공지능 헬스케어 성장을 위해 다양한 지원을 하고 있다. 글로벌 IT 기업들도 시장 주도권을 잡기 위해 적극적인 연구 및 투자를 계속하고 있다.

선두주자 IBM의 ‘왓슨헬스’는 빅데이터를 이용해 의학 정보를 스스로 학습해 각종 질병 진단의 정확성을 높이고 있다. 의사들의 피드백과 과학적 데이터를 기반으로 특정 질병의 진단과 치료 지원을 맞춤화하고 있다. 왓슨헬스 온콜로지는 전 세계 15개국에서 활용되고 있다.

구글헬스는 헬스케어 전문 자회사 칼리코(Calico) 및 베릴리(Verily)와 협력하고 ‘딥마인드 헬스(DeepMind Health)’와 통합해 인간의 수명 연장과 노화 방지, 질병 퇴치 및 난치병 연구를 적극 추진하고 있다. 구글헬스는 딥러닝을 통해 안구 질환, 심혈관 위험 인자 및 빈혈의 징후를 식별하고 유방암 검진을 개선하고 탐지하는 새로운 인공지능 시스템을 개발했다.

애플은 2014년 6월 ‘헬스 킷(HealthKit)’을 출시해 이용자의 건강 정보를 측정하는 헬스케어 사업을 시작했다. 그후 의료기관 등과 연계해 지속적으로 데이터를 축적해 헬스 앱으로 이용자들이 자신의 ‘의무 기록(medical records)’을 수집할 수 있는 기능도 추가했다.

아마존은 2020년 8월 27일 건강 구독 서비스 브랜드 ‘헤일로(halo)’를 선보였다. 헤일로밴드라는 웨어러블 기기를 차면, 클라우딩 컴퓨터와 인공지능이 머신러닝을 통해 이용자의 건강 상태를 분석하고 수면 습관까지 분석해 효과적인 휴식을 돕는다.

국내 인공지능 헬스케어 시장은 2015년 17억 9000만원에서 2020년 256억 4000만원 규모로 성장했다. 연구개발에 대한 관심이 높고 관련 스타트업도 늘고 있어 향후 5년 내 빠른 성장세가 기대된다. 서울대학병원, 서울아산병원, 삼성서울병원 등이 스타트업과 협업해 관련 솔루션 개발에 적극적이다. 하지만 아직 각종 규제와 관련 이익단체의 반대로 본격 서비스가 이뤄지지 못하고 있다. 인류와 국민의 건강 증진을 위해 국내 인공지능 헬스케어 산업이 빛을 발할 시기가 하루빨리 도래하길 기대한다

미국의 인공지능 의료 기업 센스리(Sensely)가 개발한 인공지능 간호사 ‘몰리(Molly)’. 환자와 음성대화로 간호 서비스를 제공한다. 몰리는 환자들에게 심적 위안을 주는 역할도 담당한다.

 

◇진화하는 헬스케어 라이프

인공지능 헬스케어가 본격화되면서 치료 이전에 예방, 아프기 전에 상시적인 진단, 그리고 특정 의사의 전문성을 넘어선 최적의 맞춤 치료, 치료 후에도 건강 사후관리, 일상적인 건강관리로 우리의 헬스케어 라이프가 크게 바뀌고 있다. 이에 따라 인공지능 기술이 접목된 헬스케어 서비스와 제품이 지속적으로 개발되어 출시되고 있다.

치료 방식과 서비스도 바뀌고 있다. 개인 맞춤형 치료는 물론이고 알츠하이머, 파킨슨, 다발성 경화증, 주의력 결핍 과다행동장애, 자폐증, 외상후 스트레스 장애, 우울증, 약물 중독 등에는 이미 치료 목적의 디지털 치료제가 활용되고 있다. 당뇨, 조현병, 천식, 만성폐질환, 불면증, 근육통, 암 치료에도 디지털 치료제가 ‘대체 치료제’ 또는 ‘보완 치료제’로 활용될 예정이다. 이미 닥터 왓슨 같은 인공지능 의사가 출현한 것처럼, 인공지능 간호사나 인공지능 재활 치료사, 인공지능 약사도 등장하여 우리의 일상생활 헬스케어 라이프를 건강하게 지켜주는 도우미 역할을 할 것이다.

미국의 인공지능 의료 기업 센스리(Sensely)는 병원 퇴원 후 집에서도 지속직인 치료 간호가 필요한 환자를 위해 인공지능 간호사 ‘몰리(Molly)’를 개발해 고급 음성 인식 기능을 갖추고 환자와 음성대화로 간호 서비스를 제공한다. 몰리는 집에서 스마트폰이나 태블릿, 스마트TV로 접속해 시간에 맞춰 환자에게 혈압 측정을 알려주고, 환자가 측정한 혈압 데이터를 블루투스로 스마트폰에 전송하면 이 정보를 병원으로 전송한다. 환자들에게 심적 위안을 주는 역할도 해 실제로 환자들은 몰리에게 개인적인 고민을 털어놓거나 고마운 감정을 느끼기도 한다.

202021년 5월 29일 분당서울대병원에서 시행된 폐암 수술 장면을 국내외 의료진들이 3차원 가상현실로 지켜보며 실시간 토론을 펼치는 모습. 메타버스(Metaverse)가 구현된 의료 현장이다.

 

◇메타버스에 올라탄 인공지능 의료 헬스케어

2021년 5월 29일 분당서울대병원 스마트 수술실에서 시행된 가상 폐암 수술이 3차원 가상현실로 중계된 일이 있다. 200여명의 해외 의료인들은 인공지능 기술이 접목된 가상 수술 플랫폼에 본인의 아바타를 설정한 후 가상의 강의실에 입장해 폐암 수술 기법과 가상 융합 기술 트렌드를 주제로 한 강의를 수강했다. 가상 환경 속에서 수술 과정을 참관하며 실시간으로 토의를 이어갔다. ‘메타버스’가 구현된 의료 현장의 모습이다.

수술실에는 360도-8K-3D카메라가 구축되어 있어 집도의와 수술 간호사 모습, 수술실 내 환경을 원하는 대로 볼 수 있었다. 또 3D XR 이머시브 사운드 기술을 활용해 고품질 음성 대화도 가능했다. 이처럼 의료 헬스케어 교육에도 메타버스가 활용되고 있다.

에듀테크 전문 기업 뉴베이스는 3차원 시뮬레이션 헬스케어 가상 실습실 ‘뷰라보(Vulabo)’를 도입했다. 초단기간 집중 진행되는 ‘마이크로 러닝(Micro Learning)’ 체계로, 실습 중 감염이나 의료 사고 위험에 노출되지 않도록 3D 시뮬레이션 기반 게임 형식의 콘텐츠로 교육을 진행한다. 세브란스병원, 국립중앙의료원 등 전국 200여 개 의료시설·교육기관에서 사용 중이다. 3D 기반 중증도 분류와 개인보호복 착·탈 시뮬레이션 교육을 시작으로 간호, 응급 구조 등의 서비스를 제공하고 있다.

단순하게 문자로만 쓰였던 환자 정보를 인공지능과 가상·증강현실(AR·VR) 기술로 구현해 3차원(3D) 가상 환자를 만들어 낸다. 3D 환자의 증상을 보면서 몰입감 있는 의료 실습도 할 수 있다. 의료 교육에 최적화된 시뮬레이션을 활용한 문제 기반 학습(Simulation-PBL) 방식이다. 학습자는 중증도 분류, 응급처치, 대응 시간 등 ‘스마트 피드백’을 받을 수 있다.

앞으로는 의료 헬스케어 교육을 넘어서 인공지능 메타버스로 진료·건강관리, 디지털 치료제 검증 등을 실현할 수 있는 ‘가상의 메타버스 종합병원’도 가능할 전망이다. 빅데이터·5G 등 첨단 기술을 확장현실(XR) 기술과 융합해 시공간을 초월하는 헬스케어 메타버스 서비스를 제공하게 될 것이다.

일산차병원은 2021년 6월 개원 1주년을 맞아 국내 병원계 최초로 인공지능 3차원 가상공간인 제페토에 메타버스 가상 일산차병원을 개원했다. 이벤트홀과 초음파실, 분만실, 행정 사무실 등을 제페토에 구현해, 코로나로 병원 방문이 어려운 직원 가족들과 고객 등에게 병원 내 가상공간 체험 기회를 제공하고 이벤트행사도 펼친다.

안종배 국제미래학회 회장·대한민국 인공지능포럼 공동회장 daniel@cleancontents.org