‘빅데이터를 학습한 인공지능이 질병 진단을 돕는다’ 사람에서만 벌어지고 있는 일이 아닙니다.
동물진료에서도 인공지능 개발이 가시화되고 있는데요, 반려견의 눈을 사진으로 찍으면 증상 유무를 90% 정확도로 알려주는 인공지능 프로그램 ‘똑똑케어’가 지난 10월 동물에서는 국내 최초로 영상진단 보조 소프트웨어 동물용의료기기로 품목허가를 획득했습니다.
똑똑케어를 개발한 에이아이포펫의 허은아 대표(사진)를 데일리벳이 만났습니다.
Q. 수의사 독자들에게 인공지능 기술은 아직 생소하다. 알파고나 왓슨 등으로 흔히 접하지만 인공지능이 어떻게 환자의 상태를 판단하는지, 정확도를 어떻게 평가하는지 구체적으로는 잘 모르는 분들도 있을 것이다. 똑똑케어를 예시로 가능한 쉽게 설명해주실 수 있는지
똑똑케어의 안구 영상진단 보조기능을 예로 들면 크게 2가지 알고리즘이 적용된다. 첫번째는 사진에서 ‘눈’이 어딘지 구분해내는 알고리즘이다.
아무 사진이나 눈이 포함된 사진이 제공됐을 때 눈이 어느 부분인지, 강아지의 눈인지 등을 학습시키는 데이터 트레이닝 세트를 마련했다. 유기동물보호소에 봉사를 다니며 확보한 사진도 있고, 건국대 수의대 연구진이 연구과정에서 확보한 사진도 제공받았다.
그렇게 눈 부분 이미지만 자동으로 잘라내고 나면, 초점이 흔들리거나 노이즈 있는 사진도 걸러낸다. 그렇게 진단 소프트웨어를 적용할 수 있는 선명한 사진을 얻는다.
여기에 두 번째 알고리즘이 적용된다. 똑똑케어는 신경망 알고리즘을 활용하고 있다.
인공지능이 아무것도 모르는 상태에서 눈 이미지를 수십만장 이상 적용해 ‘눈’을 학습시킨다. 이후 동공에서 각막궤양이나 각막미란을, 흰자에서 충혈이나 안검 내외반을 찾을 수 있도록 증상의 유형별로 학습을 이어간다.
여기서 핵심은 어떤 이미지가 어떤 질병상태인지를 신뢰할 수 있는지에 있다. 똑똑케어 개발에 사용된 이미지는 건국대 수의대와 연계된 라벨링 시스템을 통해 선발했다. 학습용으로만 10만장 이상의 강아지 눈 사진을 활용했다.
충분히 학습됐다고 판단이 되면 인공지능에게 새로운 사진을 제시하여 평가한다. 평가에 쓰이는 데이터는 학습에서 활용된 데이터와는 별개다.
가령 학습단계에서 사용되지 않은 새로운 강아지 각막궤양 눈 사진을 100장 제시해, 알고리즘이 이중 90장을 각막궤양이라고 판단하는데 성공한다면 정확도를 90%로 볼 수 있다는 것이다.
품목허가 과정에서 이러한 과정과 데이터 구성을 모두 검역본부에 제출했다. 양질의 데이터들이 더 늘어갈수록 진단의 정확도는 점점 높아지게 된다.
Q. AI FOR PET 외에도 사람이나 다른 분야의 AI 개발을 병행하고 있나? 아니면 이전에 시도한 경험이 있나?
2013년 창업한 라임솔루션은 AI·빅데이터 개발 관련한 사업을 지속적으로 수주하고 있다.
특히 건강보험 관련한 질병 예측·평가 인공지능 개발을 다수 진행했다. 지난해에는 건강보험 재정예측이나 시뮬레이션 관련 기능을 개발하는 작업을 담당했다.
이 밖에도 국세청의 탈루 혐의를 잡아내는 프로그램 개발도 진행했다. 공교롭게도 국민연금이나 건강보험 등 4대 보험 관련 인공지능 개발 사업을 많이 추진했다.
이중 동물 쪽의 AI 개발을 위해 에이아이포펫이라는 별도 회사를 설립한 것이다.
Q. 동물 안과 쪽으로 AI 기술 개발을 시도하게 된 계기가 있나?
사실 저희가 먼저 추진했다기보단 제안을 받아서 시작된 것이다. 라임솔루션에 자문역할을 하시던 교수님께서 건국대 수의대와 공동연구를 진행하게 됐고, 이를 계기로 반려동물 관련 개발을 제안해주셨다.
네이처 사이언티픽 리포트에 발표한 반려동물 안과 관련 신경망 인공지능 연구결과를 저희에게 소개해주신 것이다.
Q. 검역본부에도 이 같은 허가사례(의료영상진단보조 소프트웨어)가 없었을 것 같은데 어려움은 없었나
국내에서 처음으로 허가 받은 사례다. 그만큼 어려움이 있었다. 사람 쪽에서 진단보조 소프트웨어가 허가된 사례가 점점 생기고 있어 그나마 가능했던 것 같다.
최초 허가를 위해 적극적으로 설득에 나섰다. 저희가 똑똑케어를 미국, 일본 등 해외에서 서비스할 계획도 가지고 있어서 빠른 진행이 필요했다. 다행히 당국에서도 국내에서 AI 관련 허가가 필요하다는 공감대는 있었다.
대학에서 제안을 받은 것이 지난해 12월이었다. 에이아이포펫을 설립한 것은 4월이지만, 인공지능 모델 검토는 지난해 12월부터 시작했으니 상용화까지 약 1년이 걸린 셈이다.
사람에서 의료영상진단보조 소프트웨어를 개발한 적은 없지만, 똑똑케어와 유사한 형태로 사람 눈을 위한 프로그램을 개발하는 안도 검토하고 있다. 충분히 가능하리라 본다.
Q. 동물을 위한 인공지능 개발을 제안 받고 실제로 회사까지 설립해 실행에 옮긴 이유가 무엇인지 궁금하다
사람 아이들은 ‘어디가 아프다, 가렵다’ 이야기를 하면 부모가 보고 1차적으로 판단할 수 있다. 하지만 반려동물은 그러기가 어렵다.
저희가 개발하려는 인공지능은 보호자들이 사진을 찍어 보면 반려동물이 현재 아파하고 있는지 알 수 있도록 하는데 초점이 있다.
똑똑케어를 개발한 후 제가 기르는 강아지 눈을 찍어보니 각막미란 가능성이 나왔다. 전에는 전혀 모르고 있던 것이다.
그때부터 유심히 보니 살짝 눈꺼풀이 안쪽으로 말려 있더라. 동물병원에 갔더니 수의사 선생님께서도 좀더 심해지면 수술이 필요하다고 하셨다. 똑똑케어가 아니라면 더 심해질 때까지 모르고 있었을 문제다.
이처럼 반려동물이 아파하는 징후를 미리 캐치하자는데 목적이 있다. 현재 피부 관련해서도 인공지능 프로그램을 개발하고 있고 향후 비만도 체크 등 항목을 늘려 나갈 계획이다.
Q. 최근에 우연히 다른 업체로부터 AI 개발 관련해 협조요청을 받기도 했다. 업계에 계시니 동물과 연관된 AI 개발 동향을 잘 아실 거 같은데 소개해주신다면
똑똑케어 외에 영상 기반으로 동물 관련 AI 서비스를 제공하는 곳은 없는 상황으로 파악하고 있다.
개발을 위한 영상 자료를 확보하는 움직임은 있지만, 경험자로서 보기에 쉽지는 않을 것이다.
영상기반이 아니라면 개발은 진행되고 있다. 포항공대 벤처밸리에 있는 업체 한 곳도 빅데이터 기반으로 알러지 검사 관련 개발을 진행하고 있는 것으로 알고 있다.
Q. 의료 쪽에서는 개발된 AI 기술을 의사가 보조수단으로 활용하는 형태인데 반해, 동물에서는 개발된 AI 기술을 수의사가 아닌 일반인(보호자)가 사용하는 형태를 취하고 있다.
동물에게 의약품이 불법적으로 유통되는 작금의 상황이 AI 개발업체의 책임은 아니지만, 보호자가 AI 진단보조와 연계해 자가진료에 나서는 부작용이 우려되는 것도 사실이다.
저희가 만난 수의사분들의 반응도 다양했다. 아주 도움이 될 것 같다고 기대하시는 분도 있고, 서비스를 하지 말라는 분들도 있다.
똑똑케어 앱에서 사진을 찍고 증상이 있는지 확인하는 작업은 사실 일부분이다. 앱의 초점은 다이어리처럼 매일 케어하는데 있다.
이런 분들은 정말 가족처럼 자식처럼 반려동물 아낀다. 동물이 아픈 것 같다면 병원에 가지 자가처치를 시도할 분들이 아니다. 이런 분들이 저희의 주 고객층이다.
어느 분야나 부작용은 있을 수 있지만, 저희가 원하는 바는 전혀 아니다. 프로그램도 ‘증상이 있다는 것을 확인하셨다면 전문가(수의사)와 상의하셔서 케어하셔야 한다’는 메시지를 분명히 제시하고 있다.
똑똑케어의 궁극적인 목표는 반려동물 건강을 잘 관리해서 기대수명을 늘리는 것이다. 자가처치와는 정반대 지점이다.
인공지능 프로그램의 발전과 자가처치가 늘고 줄고의 문제는 별개라고 생각한다. 반려인들도 점차 인식이 개선되고 병원에 내원하는 비율이 높아지고 있다. 이렇게 관리를 열심히 하고 싶은 보호자들이 주 타겟층이자, 이런 분들이 더 많다고 생각한다.
우선 보호자들의 반려동물 건강 관리를 보조하는 인공지능을 개발했지만, 좀더 데이터 전문성이 높아진다면 동물병원용으로도 개발하려고 한다.
수의사용 인공지능은 훨씬 디테일할 것이다. 지금의 인공지능이 단순히 증상이 있는지 여부만 판단한다면, 수의사용은 증상의 정도를 세분화할 수 있을 것이다.
저희의 원래 강점이 데이터 분석에 있다. 환자의 데이터와 연계해 보다 고도화된 분석결과를 제공하여 주치의의 판단을 도울 수 있는 형태가 될 수 있을 것이다.
Q. 정식 서비스는 언제 시작되나
안드로이드 앱은 12월 24일에 정식 등록될 예정이다. 앱스토어에는 1월말까지 등록할 계획이다.
피부질환 인공지능 등 추가로 개발되는 부분은 모두 향후 검역본부 품목허가 변경을 거쳐 앱에 탑재할 계획이다.
피부 쪽은 내년 초 중으로 개발을 완료할 예정이다. 이후로는 비만관리 관련 개발이 예정되어 있다.
Q. 마지막으로 전하고 싶은 말씀이 있다면
반려문화가 개선되고 수의사 환경이 보다 나아지려면 반려동물 관련 보험이 더 활성화됐으면 한다. 그래야 보호자들이 좀더 쉽게 병원을 찾을 수 있을 것 같다.
비대면 온라인 시대가 코로나19로 인해 더 빨리 찾아왔다. 당장은 어렵겠지만 보호자가 프로그램으로 파악한 증상을 동물병원과 공유하고, 수의사와 함께 논의하는 형태가 만들어질 수 있다면 좋겠다.
비대면·온라인의 트렌드는 분명하지만 수의사 분들의 의견이 다양한 만큼 면밀한 논의가 필요할 것이다.
