전 세계적인 코로나19(COVID-19) 감염병이 지속하면서 경제가 활기를 잃고 있으며, 2020년은 경제 역성장의 우려가 커지고 있다. 현재 코로나19는 유럽을 거쳐 남미 지역에서 기승을 부리고 있으며, 코로나19의 최고점을 지나 하강 국면의 국가들도 신종 바이러스 출현에 따른 제2의 확산을 우려해야 하는 상황이다. 최근 코로나19가 확산하면서 코로나19 예측 및 환자 진단 등에 AI를 활용하는 사례도 전 세계적으로 퍼지고 있다. 전 세계의 정책입안자 및 의료계는 다양한 분야에서 잠재력이 입증된 AI 기술이 이번 코로나19 위기 극복에도 이바지할 것으로 기대하고 있다.

 

2019년 12월 31일 캐나다의 스타트업인 블루닷(BlueDot)은 AI 기술을 이용하여 전 세계에 가장 빠르게 고객들에게 중국 우한 지역에서 발생한 감염병의 확산 가능성을 경고하였다. 블루닷의 AI는 매일 65개 언어, 10여만 개의 기사를 분석해 바이러스의 출현을 파악하고, 현지 기후, 가축 상태, 전 세계 항공사의 발권 데이터 등을 이용하여 중국 우한에서 방콕, 서울, 타이베이, 도쿄 등으로 병이 확산될 것을 예측했다. 이는 미국 질병통제예방센터(CDC)보다 1주일, 세계보건기구(WHO)보다 10일 빠른 예측이었다. 미국의 전염병 모니터링 업체인 미국 ‘메타비오타(Metabiota)도 태국, 한국, 일본, 대만에서 코로나 확진이 보고되기 1주일 전에 이들 국가에서 바이러스 발생위험이 최고라고 경고했다. 지금은 코로나19가 전 세계로 확산하면서 AI 기반 대응기술 및 정책도 연이어 발표되고 있다.

이에 따라 이 글에서는 코로나19로 인한 전 세계적 위기 상황에서 AI를 활용하여 코로나19 위기를 극복하기 위한 주요 정책동향을 살펴보고 시사점을 고찰해보고자 한다.

 

 

OECD의 코로나19 대응 관련 단계별 주요사례

 

OECD는 코로나19가 세계적인 유행병이 되면서 정책입안자, 의료산업계 등은 AI 기술과 도구를 활용한 코로나19 위기 대처를 지원하는 데 역점을 두고 있다. 이에 따라 OECD는 각국의 정책입안자, 의료 분야 종사자, 일반 시민을 위해 코로나19 대응을 위한 연구와 탐지, 예방, 대응, 복구의 단계별 AI 활용사례를 제시하였다.

 

① 코로나19 이해 및 대처를 위한 AI 활용에 관한 연구 가속화

 

AI/ML 기술은 정책입안자와 의료계가 코로나19 바이러스를 이해하고, 대규모 의료데이터를 신속하게 분석하여 백신 개발 및 환자 치료에 관한 연구를 가속화한다. 데이터마이닝 등의 AI 기술을 활용하면 기존의 유사한 감염병 이력, 전파, 진단, 관리 조치를 분석하여 교훈을 얻을 수 있다.

 

• 코로나19를 대처할 수 있는 신약 개발이나 치료법을 예측하는데 딥러닝 기술 활용(예, Deep Mind는 코로나19를 유발하는 바이러스인 SARS-CoV-2와 관련된 단백질의 구조를 예측하기 위해 딥러닝 이용)
• 국내외 AI에 대한 전문지식을 통합하고 공유하기 위한 전용 플랫폼이나 포럼 운영(예, 미국 정부는 Kaggle 플랫폼을 통해 코로나19 문헌 분석을 가속하기 위한 AI 활용 등 각국 정부의 과학기술 지도자와 대화를 시작)

• 역학 조사, 바이오정보학 및 분자 모델링 관련 데이터셋 접근 허용(예, 미국 정부 및 협력기관은 코로나19 공개 연구 데이터셋 챌린지(Challenge)를 통해 코로나19에 대한 29,000개 이상의 학술연구 제공)
• IBM, Amazon, Google 및 Microsoft 등 기업, 개인(Folding@home), 코로나19 고성능 컴퓨팅 콘소시엄, 민관협력 조직은 AI를 위한 컴퓨팅파워 제공
• 오픈소스 협업 및 해커톤은 전염병 대유행에 대한 AI 기반의 혁신적 해결책 탐색(예, 영국의 “CoronaHack – AI vs. 코로나19”는 AI를 사용하여 기업, 데이터과학자 및 생의학 연구원의 아이디어를 탐색)

 

② 코로나19 확산 탐지 및 예방을 위한 AI 활용

 

코로나19 확산을 감지, 진단 및 예방하는 데 AI를 활용할 수 있다. AI 관련 패턴 인식 및 이상 탐지 알고리즘은 이미 코로나19 확산을 감지하고 예측하는데 적용되고 있으며, 질병 진단에 의료영상 분석 활용도 증가하고 있다. 또한, 대부분 국가에서 전염병 제한은 정책 우선 과제로 코로나19 확산을 방지하기 위해 AI 응용 프로그램 활용을 적극적으로 모색하고 있다.

 

• AI 기반 조기경보시스템은 다양한 언어의 주요 뉴스, 온라인 콘텐츠 등을 분석하여 역학조사에 기여(예, WHO의 Bluedot)
• AI 도구는 바이러스 전송 경로를 파악하고 광범위한 경제적 영향을 모니터링(예, 존스홉킨스대학은 코로나19 확진 사례, 회복 및 사망에 대한 실시간 뉴스 및 데이터를 통해 바이러스의 확산을 추적하는 대화형 대시보드 제공)
• 의료 영상 및 증상 데이터를 활용한 AI 기반의 신속한 진단은 전염병 확산을 제한하고, 이해도를 향상해 코로나19 사례를 신속히 진단할 수 있도록 지원
• 코로나19를 모니터링하기 위한 도구 활용(예, 한국은 GPS 데이터, CCTV, 신용카드 기록을 이용하여 코로나19 환자를 추적, 중국은 휴대폰을 사용하여 개인에게 위험 수준을 다양한 색상(빨강, 노랑, 녹색)으로 표시)
• 호주, 중국, 이스라엘, 폴란드, 싱가포르 및 한국 등은 감염경로를 파악하기 위해 접촉추적 시스템 활용(예, 이스라엘에서는 위치정보를 사용하여 바이러스 감염자와 밀접하게 접촉하는 사람들을 식별하고 즉시 격리할 수 ​​있도록 문자 메시지 발송
• 식품 및 의약 제공, 청소 및 멸균, 의사와 간호사 지원, 장비 배송 등 의료기관의 즉각적 요구에 대응하기 위해 반 자율적인 로봇 및 드론 배치

 

③ 코로나19 위기 대응 및 복구를 위한 AI 활용

 

대화형의 AI 시스템은 개인화된 정보 제공, 조언 및 치료 및 학습을 통해 의료 위기에 대응할 수 있도록 지원할 수 있다.

 

• 소셜네트워크 및 검색엔진 기업은 개인화된 AI 정보 및 도구를 활용하여 자사 플랫폼에서 코로나19 관련 거짓 정보(인포데믹스)를 찾아서 제거
• 캐나다, 프랑스, ​​핀란드, 이탈리아, 미국의 의료기관이 환자의 증상에 따라 감염 여부를 진단하는데 가상 보조원 및 챗봇 활용(예, 미국 질병통제예방센터(CDC)와 Microsoft는 코로나19 자체진단 및 조치지원을 위한 코로나19 자체 검사 서비스를 개발)
• 의료기관은 AI 시스템을 활용하여 취약한 고위험군 식별, 발견 및 연락(예, 시카고의 Medical Home Network는 호흡기 합병증 위험과 사회적 격리에 기반을 두어 코로나19에서 가장 위험한 환자를 식별할 수 있는 AI 플랫폼 개발)
• 의료인 교육훈련을 위해 AI 활용 가능

 

OECD는 코로나19 대처를 위한 현재의 각국 및 기관의 주요 활동을 설명한 후에 각국의 정부와 이해관계자에게 다음의 5가지의 권고사항을 제시하였다.

 

• AI 커뮤니티, 의료계, 개발자 및 정책 입안자들이 문제 공식화, 관련된 데이터 및 공개 데이터셋 파악, 도구 공유 및 모델 훈련을 위해 국내 및 국제적으로 다학제적 연구 및 다중이해관계자 협력과 데이터 교류를 장려한다.
• 머신러닝 기반 AI시스템은 데이터의 패턴을 식별하여 작동하며, 이러한 패턴을 찾으려면 많은 양의 데이터가 필요하고, 이로 인한 결과가 부적절할 수 있으며, 증상에 대한 챗봇들의 상의한 의견 제공 등 AI 시스템에 대한 문제 발생 가능성에 대한 인식한다.
• OECD AI 원칙을 존중하며 책임감있게 AI 시스템을 보급한다.
• 개인정보를 침해하지 않고, 연구가 가능한 AI 기반 감시 도구를 구현한다.
• 제한된 특이 환자의 데이터로부터 학습할 수 있는 AI 기술연구 등 코로나19 대유행으로부터 배우고 유사한 질별의 재발 우려에 대비한다.

 

EU의 코로나19 대응 AI·로봇 이니셔티브

 

유럽집행위원회(EC: European Commission)는 코로나19 위기에 직면하여 AI 및 로봇 해결방안에 대한 아이디어나 관련 프로그램 등에 대한 정보를 수집하기 위한 이니셔티브를 개시했다. EU는 모든 시민, 이해관계자 및 정책입안자들이 쉽게 접근할 수 있는 저장소(Repository)를 제공하여 이니셔티브 참여자로부터 코로나19를 대응하는 AI나 로봇 개발 사례나 활동 등을 수집하고, 정보를 공유하고, 지원할 계획이다.

 

이니셔티브 참여자들은 질병 예방, 진단 또는 치료와 관련해 개발한 AI 시스템이나 로봇 솔루션을 공유하거나(솔루션 저장소), 코로나19 위기에 대응하는 AI 및 로봇 커뮤니티나 이해관계자들이 기술 및 AI 역할에 관한 토론에 관한 이니셔티브 정보를 공유한다(이니셔티브 저장소). 또한, 참여자들은 새로운 아이디어나 유용한 정보를 공유할 수 있다. 유럽집행위원회는 참여자들인 제안한 AI나 로봇 솔루션, 활동 중 일부에 대한 자금 지원 방안을 모색하고 있으며, 2020년 5월 의료기술, 디지털 도구 및 AI를 활용한 솔루션에 5,600만 유로의 예산을 배정할 계획이다.⁽¹⁾

 

유럽집행위원회는 새로운 의료기술, 디지털 도구 및 AI를 사용한 솔루션을 신속하게 배포하여 코로나 19 위기에 대한 대응 능력을 향상시키고, 복구를 개선하며 향후 유사한 비상사태에 대비할 수 있도록 지원할 계획이다. 이와 관련하여 5월 중에서 웹세미나를 진행하여 주요 계획을 논의하고 공유하였다

 

또한, 유럽의 중장기 연구개발 프로젝트인 H2020 계획 중 하나인 의료로봇에서의 디지털 혁신 허브(DIE-HER) 프로젝트에서는 코로나19에 대응하기 위해 최대 500만 유로를 투입할 계획이다. 이중 최대 100만 유로에 대한 제안 접수는 4월 17일에 종료되었고, 추가로 400만 유로는 기술 이전 실험이 진행될 예정으로 코로나19 관련 최대 200만 유로 규모의 제안서를 6월 15일까지 접수했다.

 

미국 정부의 코로나19 대응 관련 공개 연구 데이터셋(CORD-19) 챌린지⁽²⁾

 

코로나19 문헌의 급속한 증가로 인해 AI를 활용한 접근방식의 필요성이 점증하면서, 미국 정부는 주요 연구기관과 함께 코로나19 전염병에 대응하여 코로나19 공개 연구 데이터셋(CORD-19)을 준비하였다. CORD-19 데이터셋은 코로나19, SARS-CoV-2 및 관련 코로나 바이러스에 관한 69,000개 이상의 학술논문 등 138,000개 이상의 학술자료로 구성되어 있다. 이러한 질병 관련 데이터셋은 전 세계 연구 커뮤니티에 무료로 제공하여 자연언어처리 등 최신 AI 기술을 적용하여 전염병 대응연구를 할 수 있다. 전 세계의 AI 연구 커뮤니티는 의료계의 중요한 문제 해결에 기여할 수 있는 텍스트 및 데이터 마이닝 도구를 개발할 수 있도록 CORD-19 데이터셋을 활용할 것이며, 이를 통해 전 세계 AI 연구 커뮤니티는 전 세계의 코로나19 대응 노력을 지원할 수 있는 의료계의 중요한 질문에 대한 답변을 찾고 통찰력을 제시할 것으로 기대되고 있다.

 

2020년 6월 17일 현재 의료계의 주요 17개 과제 해결을 위한 챌린지가 진행되고 있다. 주요 과학적 과제는 국가과학공학의료아케데미의 신흥 감염병 및 21세기 의료위협 상임위원회(NASEM’s SCIED⁽³⁾) 연구주제와 세계보건기구(WHO)의 코로나19를 위한 연구개발 청사진에서 도출되었다. 현재 17개 과학적 과제에 해결을 위한 챌린지에 많은 AI 커뮤니티가 참여하여 다양한 해결방법들이 제시되고 있다. Kaggle은 챌린지 과제별 평가 기준을 가장 잘 충족하는 수상자를 대상으로 작업당 1,000달러를 후원하며, 코로나19 구호 및 연구노력에 대한 자선 기부 또는 금전지급으로 상을 받을 수 있다.

 

챌린지 과제 현황(2020.6.17. 현재)

라운드	챌린지 과제 제목	참여자수
2	코로나19와 관련된 요인에 관한 요약 테이블 생성	19
2	치료법 및 중재 및 임상 연구에 관한 요약 테이블 생성	17
2	코로나19와 관련된 재료 연구에 관한 요약 테이블 생성	9
2	코로나19 진단에 관한 요약 테이블 생성	11
2	코로나19의 모집단 연구에 관한 요약 테이블 생성	9
2	코로나19 위험요소에 관한 요약 테이블 생성	9
2	코로나19 모델 및 공개질문에 관한 요약 테이블 생성	9
2	코로나19와 관련된 환자 설명에 관한 요약 테이블 생성	6
1	전염, 배양, 환경 안정성에 관한 요약 테이블 생성	246
1	코로나19 위험요소에 대해 무엇을 알고 있는가?	254
1	백신과 치료법에 대해 무엇을 알고 있는가?	209
1	바이러스 유전학, 기원 및 진화에 대해 무엇을 알고 있는가?	163
1	메디컬 케어에 관한 학술자료는 무엇이 있는가?	138
1	비 제약적 중재에 대해 무엇을 알고 있는가?	132
1	윤리 및 사회과학적 고려사항에 관한 학술자료는 무엇이 있는가?	136
1	정보공유 및 부문 간 협력에 관한 학술자료는 무엇이 있는가?	122
1	진단 및 감시에 대해 무엇을 알고 있는가?	127
1	제출된 사례를 이용한 샘플링 작업	93

[출처: Kaggle.com⁽⁴⁾]

 

글로벌 AI 협의체인 GPAI의 코로나19 극복방안 연구⁽⁵⁾

 

2020년 6월 15일 한국 등 14개국은 글로벌 AI 협의체인 GPAI(Global Partnership on AI)를 공식적으로 창립되었다. GPAI는 인권, 포용성, 다양성, 혁신 및 경제성장에 기반을 두고 AI 분야를 연구하는 국제적 협의체로, 우리나라를 포함하여 미국, 유럽연합(EU), 일본, 영국, 프랑스, 캐나다, 호주, 독일, 멕시코, 인도, 뉴질랜드, 싱가포르, 슬로베니아 등 총 14개국이 창립회원으로 참여했다. GPAI 창립회원들은 책임성 있고 인간 중심적인 AI의 발전과 활용을 담은 공동선언문을 발표했다. 공동선언문에서 GPAI 창립회원국들은 책임 있는 인공지능, 데이터 거버넌스, 일의 미래, 혁신과 상업화의 4개 주제를 중심으로 전문가 그룹을 운영할 계획을 제시하였다.

 

특히 코로나19 위기 대응 및 극복을 위한 AI 활용 방안에 대한 연구를 진행할 계획이며, 국내에서는 한국과학기술원, 한국정보화진흥원, 국회미래연구원, 정보통신정책연구원, SK텔레콤 등의 전문가그룹이 위원으로 참여할 계획이다.

 

GPAI 공동선언문(2020.6.15.)

글로벌 인공지능 파트너십(GPAI) 창립회원국 공동선언문   우리, 호주, 캐나다, 프랑스, 독일, 이탈리아, 일본, 멕시코, 뉴질랜드, 대한민국, 싱가포르, 슬로베니아, 영국, 미국, 유럽연합(EU)은 함께 모여 ‘글로벌 인공지능 파트너십(Global Partnership on Artificial Intelligence, GPAI)’을 마련하였다. 창립회원국으로서, 우리는 OECD 인공지능(AI) 권고안에 기술된 바와 같이 인권과 기본적 자유 및 우리가 공유하는 민주적 가치에 부합하는 방식으로 인공지능의 책임 있고 인간 중심적인 발전과 사용을 지원할 것이다. 이를 위해, 우리는 다른 관심 있는 국가들 및 파트너들과 협업할 것을 기대한다.   GPAI는 인권, 포용, 다양성, 혁신, 경제성장에 기반을 둔 인공지능의 책임 있는 개발과 사용을 인도하기 위해 다자이해관계자가 참여하는 국제적 구상(initiative)이다. 이 목표를 달성하기 위해, GPAI는 인공지능 관련 우선순위에 대한 첨단 연구와 응용 활동을 지원하여 인공지능에 대한 이론과 실천 간 격차를 좁히고자 할 것이다.   GPAI는 파트너 및 국제기구들과 협력하여, 산업계·시민사회·정부·학계 주요 전문가들을 한데 모아 1)책임 있는 인공지능, 2) 데이터 거버넌스, 3) 일의 미래, 4) 혁신과 상업화의 네 가지 작업반 주제에 걸쳐 협업할 것이다. 특히 단기적으로는 GPAI 전문가들은 어떻게 인공지능을 활용하여 코로나19에 보다 잘 대응하고 회복할 수 있는지에 대해서도 연구할 예정이다.   GPAI는 파리에 위치한 OECD 사무국과 몬트리올과 파리에 각각 자리할 두 개의 전문지식 센터(Centre of Expertise)에 의해 지원될 것이다. OECD와 GPAI의 관계는 GPAI의 과학기술 업무와 OECD가 제공하는 국제 인공지능 정책 리더십의 강력한 시너지를 탄생시킬 것이며, 이로 인해 책임있는 AI를 지향하는 정책을 위한 증거 기반이 강화될 것이다. 전문지식 센터는 다양한 부문과 학문분야의 작업반 전문가가 수행하거나 평가한 실제 프로젝트에 대해 행정 및 연구 지원을 제공할 것이다. 또한 전문지식 센터는 다자이해관계자 전문가그룹 연차총회도 계획할 예정이며 제1차 총회는 2020년 12월 캐나다가 처음 주최할 예정이다.

[출처: 과학기술정보통신부]

 

 

결론 및 시사점

 

코로나19의 대유행이 2020년 상반기 내내 전 세계적으로 지속하면서 사회경제적 위기를 초래하고 있으며, 아직도 코로나19로 인한 위기가 언제 끝날지 예측하기 어려운 상황이다. 이러한 위기에 직면해 전 세계는 최근 가장 획기적인 기술로 주목받고 있는 AI 기술이 코로나19 위기를 극복하고, 포스트 코로나19 시대에서도 감염병 진단 및 치료 분야에서 중요한 역할을 할 것으로 기대하고 있다. AI 기술은 코로나19의 대유행을 빠르게 예측하는데 기여한 것은 물론, 코로나19 환자를 진단하고, 새로운 의약 개발 등에 활용이 증가하고 있다.

 

OECD은 코로나19 대응에 관련된 전 세계의 주요 사례를 분석하여 제시하였으며, 회원국들의 코로나19 대응을 위한 협력과 연구를 지속해서 촉진하고 있다. 유럽연합(EU)은 코로나19 대응을 위한 AI 및 로봇 이니셔티브를 통해 새로운 코로나19 대응 솔루션 및 프로그램, 새로운 아이디어 및 정보 등을 공유할 수 있는 플랫폼을 구축하여 운영하고 있으며, 기존의 연구개발 예산을 조정하여 의료기술, 디지털 도구 및 AI를 활용한 솔루션에 대한 투자를 확대하고 있다. 미국은 의료 관련 기관들과 협력하여 코로나19 대응을 위한 광대한 데이터를 수집하여 전 세계의 AI 연구 커뮤니티에 무료로 제공하고, 다양한 의료 연구과제 해결을 위한 챌린지를 실시하여 우수한 코로나19 대응방안을 발굴하고 개발을 촉진하고 있다. 이번 6월에는 한국 등 전 세계의 14개국은 GPAI를 공식적으로 창립하였으며, 이를 통해 코로나19 대응을 위한 국제공동의 정책연구가 한층 가속화될 것으로 기대되고 있다.

 

이처럼 코로나19 대응을 위해 전 세계 주요국들이 총체적이며, 전략적으로 대응 전략을 마련하는 현 상황에서 국제적인 협력을 강화하여 코로나19로 인한 경제 및 사회적 위기를 극복할 필요가 있다. 우리 나라는 이미 우수한 코로나19 대응사례를 꼽히면서 K-방역의 전 세계적으로 알려 국제적 위상이 높아진 상황에서, 전 세계 주요국이 참여하는 GPAI 등을 활용하여 코로나19 대응을 위한 국내 우수 AI 기술을 소개하고, 적극적으로 홍보할 필요가 있다. 이를 위해 국내적으로는 코로나19 대응을 위한 AI 기술 연구에 대한 투자를 확대하고, 우수 기술에 대한 시범사업과 실증과정 등을 통해 국내기술의 경쟁력을 강화할 필요가 있다.