인류를 구하는 감염증 테크

[能田]

인류를 구하는 감염증 테크

-디지털 테크놀로지에 의한 감염증 대책-

Nikkei Computer_2019. 08. 22 특집 요약 (p44~50)

결핵, 말라리아, 에볼라 출혈열-. 감염증의 유행을 AI나 드론, IoT, 생체인식 등 디지털 테크놀로지에 의해 차단하는 움직임이 추진된다. 최전선은 의료 인프라가 정비되지 않은 개발도상국이다. 국제연합의 전문기관 및 마이크로소프트 등 IT업계의 대기업, 스타트업 기업이 다양한 수단을 통해 감염증 차단에 최선을 다한다. 일본 발(發) 기술에도 기대가 모아지고 있다. 디지털 테크놀로지가 감염증으로부터 인류를 구하게 될 날이 얼마 남지 않았다.

활짝 웃으며 드론을 띄우는 것은 아프리카 남동부의 말라위에 거주하는 여성이다. 1인당 GDP(국내총생산)가 351달러라는 세계최빈국의 하나인 말라위. 이 곳에서는 현재 세계 최대급이라는 5000평방km의 드론 비행 테스트 지역이 설치되어 드론을 사용해 의약품을 공수하는 실증실험이 유엔아동기금(유니세프)의 주도로 추진되고 있다.

5000평방km는 지바(千葉) 현의 면적에 해당하는 크기다. 기업이나 연구기관이 그 안에서 드론을 날리며 교통망이 정비되지 않은 벽지(僻地)에 의약품을 전달하거나 에이즈 감염의 검사에 사용하는 혈액 샘플을 회수하는 등의 일을 하고 있다.

결핵, 말라리아, 에이즈 등 감염증의 위협에 가장 많이 노출되어 있는 것은 개발도상국의 어린 목숨들이다. 유엔연합의 전문기관인 유니세프는 전세계의 어린이들을 전염병으로부터 지키는 것 또한 그들의 사명 중 하나이다. 유니세프가 기대하는 것은 드론 및 AI(인공지능), 빅데이터 등 최신 디지털 테크놀로지에 의한 감염증 대책인 ‘감염증테크’이다.

예전에는 국가가 발전해 재정적으로 안정되지 않으면 교통망이나 물류망 등의 정비를 통해 효과적인 의료보험 서비스를 제공할 수 없었다. 그러나 지금은 드론을 활용하면 도로망이 정비될 때까지 기다리지 않아도 신속하고 저렴하게 의약품을 외딴 곳에 전달할 수 있는 가능성이 생겼다. 유니세프는 그런 의도를 바탕으로 아프리카의 말라위와 시에라리온, 남태평양에 위치한 바누아투, 중앙아시아의 카자흐스탄 등에서 드론을 활용하는 프로젝트를 추진하고 있다.

2018년 12월에는 바누아투에서 세계 최초로 민간 드론을 사용한 백신 수송에 성공했다. 에로망가섬 남부에 있는 딜론즈 베이에서 산악지대를 지나 동부 쿡스베이까지 약 40km 떨어진 곳에 백신과 얼음주머니, 온도측정기록장치가 들어있는 발포 스티로폼박스를 실은 쌍날개 타입의 드론이 비행을 통해 백신을 전달했다.

백신은 일정한 온도에서 운반할 필요가 있다 열대와 아열대에 위치하는 바누아투의 경우, 수송 시의 온도 관리가 쉽지 않다. 섬은 도로도 적으며 백신을 넣은 박스를 안고 바다를 건너 산악 지역을 걸어서 운반하는 것은 어렵다. 따라서 바누아트에 사는 어린이들은 5명 중 1명이 유년기에 필요한 백신을 접종하지 못하고 있었다. 그런 열악한 상황이 드론으로 인해 완전히 달라지게 될 전망이다.

-- 감염증의 유행을 빅데이터로 예측 –

유니세프가 감염증테크에 나선 것은 2007년이다. 지금까지도 빅데이터 분석 플랫폼인 매직박스 등을 개발하고 있다. 휴대전화의 이용 등 인간의 행동 데이터를 익명화한 후에 민간기업으로부터 실시간으로 수집해 효율적으로 분석하는 플랫폼이다. 미국 구글 및 IBM, 여행업체 용 시스템의 세계 최대기업인 스페인의 아마데우스 IT그룹, 스페인의 통신 대기업인 텔레포니카 등과 협력해 개발했다.

매직박스는 인간의 행동 패턴을 바탕으로 감염증의 유행 패턴을 예측해 유행을 예방하거나 특정 지역을 봉쇄하는 등에 도움이 되고 있다. 처음으로 실전에 투입된 것은 2014년에 서아프리카에서 발생한 에볼라 출혈열의 집단 감염이었다. 2015년에 남미에서 지카열의 집단 감염이 발생했을 때에도 유행을 예측하는데 사용되었다. 2018년 봄부터는 휴대전화의 기록을 바탕으로 인간의 이동 데이터를 텔레포니카가 유니세프에게 제공, 지카열의 유행을 1000곳 이상의 시(市)정(町)촌(村)에서 예측하는 모델도 개발한다.

전세계 사람들의 이동 데이터 및 기상 데이터 등을 곧바로 손에 넣을 수 있게 됨으로써 감염증의 유행 예측의 정밀도는 10년 전에 비해 대폭 향상되었다. 과거에는 감염증이 유행하면 사람들이 과도하게 경계해 이동 등을 자제하게 되었기 때문에 경제 활동에 커다란 타격을 주었다. 앞으로는 유행 예측에 따라 적절한 회피 대책을 취할 수 있기 때문에 경제 활동이 정체되는 사태도 줄어들 것으로 보인다.

-- 도상국에 통신 인프라를 정비 –

유니세프의 파비안 씨는 우리의 디지털에 관한 프로젝트는 제 2단계에 들어갔다라고 말한다 지금까지 유니세프는 개별 기술개발에 포커스를 맞추고 있었으나, 앞으로는 인터넷 접속의 개선 등 인프라 정비에도 주력해 나간다. 감염증테크는 인터넷 환경이 갖춰지지 않으면 충분한 위력을 발휘하지 못하기 때문이다.

유니세프가 통신 인프라로서 착안한 것은 학교이다. 학교는 어느 나라에서나 지역사회의 중심으로서 기능하고 있다. 학교를 인터넷에 연결시키면 감염증 대책 등의 거점으로 이용할 수 있다. 유니세프는 모든 학교를 인터넷에 접속한다는 목표를 내건 ‘프로젝트 커넥트’를 2017년에 시작해 우선 개발도상국에서의 학교 장소와 통신상황을 파악하려고 하고 있다.

통신 백본의 하나로서 기대되는 것이 영국 원웹(OneWeb)이 운용하는 저궤도 인공위성군(群)을 사용한 저가의 위성통신 서비스이다. 학교에 소형 위성통신 기지국을 설치하면 학교와 그 주변에서 인터넷 접속을 이용할 수 있다. 광 화이버망이나 휴대용 기지국망을 정비할 필요가 없다. 2019년 2월에는 에콰도르 및 루안다 등 6개국의 벽지(僻地)에 있는 학교를 선정, 2020년까지 원웹의 서비스를 통해 브로드밴드 접속을 제공할 예정이다.

원웹에는 소프트뱅크 그룹이 출자한 것으로 알려져 있다. 또한 ‘인터넷 접속은 기본적인 인권’이라는 것이 손정의 사장 겸 회장의 지론이다. 이제는 개발도상국에 있어서 인터넷 접속은 시민들에게 없어서는 안 되는 존재가 되고 있다.

-- WHO가 디지털 헬스 부분을 신설 –

WHO도 감염증테크에 기대를 걸고 있다. 유엔은 결핵, 말라리아, 에이즈 등 감염증의 유행을 2030년까지 멈추게 한다는 목표를 내걸고 있다. “야심적인 목표이며 달성을 위해서는 테크놀로지를 도입해 이노베이션을 일으키지 않으면 안 된다”. WHO가 설치한 결핵 대책의 국제기관, ‘스톱 결핵 파트너십(STBP)’의 루치카 디티우 사무국장은 본지와의 취재에서 그렇게 말했다.

STBP는 결핵 분야에 있어서 ‘a4i’라는 벤처캐피탈(VC)을 2016년에 설립했다. 스마트폰을 사용한 ‘영상인식 치료(VOT)’ 등의 스타트업에 자금을 투자해 결핵 치료로의 기술 도입을 촉진한다. 2017년의 결핵에 의한 사망자 수는 세계에서 160만명에 달한다. 그럼에 불구하고 “수 년 전까지 결핵 대책에 이어서 IT활용은 거의 논의되지 않았다”(SBP의 디티우 사무국장)고 한다. 벤처 기업으로의 투자에 의해 이런 상황이 일변하는 것을 목표로 한다.

WHO도 2019년 3월에 디지털 헬스 부문의 설립을 발표했다. 2019년 4월에는 의료 분야에서의 테크놀로지 활용에 관한 가이드라인을 처음으로 공표하고 있다. WHO의 테드로스 아드하놈 사무국장은 발표문에서 “누구나 적절한 의료를 저렴하게 받을 수 있는 유니버설 헬스케어 커버리지(UHC)를 실현하기 위해서는 테크놀로지의 활용이 불가결하다”라고 설명하고 있다.

-- MS의 나데라 CEO가 절찬한 기술 –

인도에는 마이크로소프트의 사티야 나데라 CEO가 애지중지하는 감염증테크가 있다. 마이크로소프트 사의 연구개발 부문인 마이크로소프트 리서치(MSR) 인도가 2014년에 개발한 ‘99DOTS’라는 결핵의 복약지원 서비스이다. 결핵은 보통은 6개월간 항균약을 처방대로 복용하면 치료할 수 있다. 그러나 마시는 양이나 횟수를 지키지 않으면 항균약이 듣지 않는 약제내성균이 생기는 경우도 있다. 99DOTS는 환자가 항균약을 처방한 대로 복용하는 것을 지원하는 시스템을 제공한다.

99DOTS의 시스템은 다음과 같다. 항균약의 패키지 윗면에 전화번호를 기재해 환자에게는 하루치의 복용이 끝나면 그 번호로 전화를 하게 한다. 전화는 무료이다. 99DOTS 측은 환자가 전화를 걸게 되면 높은 확률로 약을 복용했다고 판단할 수 있다. 만약 환자가 약을 복용하지 않은 것이 확인되면 의료기관에 알린다. 고도의 기술을 사용하지 않는 심플하고도 저렴한 솔루션이다.

MSR인도에서 99DOTS가 탄생된 배경에는 인도가 결핵이나 약제 내성 결핵이 만연한 국가라는 사정이 있다. “MRS는 항시 최첨단 기술을 연구하고 있으나, 자원이나 환경의 제약이 있는 개발도상국의 경우에는 심플한 솔루션이야말로 영향력을 행사할 수 있다”. 99DOTS의 개발자 중 한명인 앤드류 크로스 씨는 그렇게 말한다.

구글의 형제회사도 감염증테크에 나서고 있다. 미국 알파벳의 생명과학사업 자회사인 미국 베릴리 라이프 사이언스(Verily Life Sciences)는 지카열 및 뎅기열의 원인이 되는 모기, ‘흰줄숲모기’를 근절시키기 위한 실험을 반복해서 시행하고 있다.

불임의 수컷 모기를 대량으로 키워 시가지에 방사한다. 불임의 숫모기가 암모기와 교배해 암모기가 알을 가져도 그 알은 부화되지 않는다. 따라서 모기의 수는 점차 줄어든다. 2018년 4월11월에 캘리포니아주 프레즈노에서 실험한 결과 불임의 모기를 방사한 장소는 방사하지 않은 장소에 비해 모기에 물리는 비율이 95%이상 감소했다고 한다. 사람이나 동물을 무는 것은 암모기뿐이다. 그것도 알을 낳기 전이다. 부화하지 않은 알을 밴 암모기는 사람을 물지 않는다.

이것은 ‘불임충방사(不姙蟲放飼)’라는 해충 구제의 방법으로 과거에는 파리 등의 구제에 사용되어 왔다. 그러나 모기가 파리보다 죽기 쉽고 대량으로 키우는 것은 어렵다. 모기의 불임충방사법은 지금까지 성공한 사례가 거의 없었다. 베릴리 씨는 모기 사육을 자동화함으로써 대량 생산에 성공했다. 키운 불임 모기를 어디에 몇 마리 방출할 것인지를 알려주기 위한 소프트웨어도 만들었다. 숫모기와 암모기의 선별은 현재 수 작업으로 하지만, 센서에 의해 정확하게 선별하는 기술도 개발 중이다.

-- 일본 기업도 개발도상국에서 도전 –

NEC는 2016년 6월에 개발도상국에 있어서 백신의 접종률 향상을 목표로 하는 활동을 시작했다고 발표했다. 세계적인 민관 연대 단체인 Gavi 백신 얼라이언스 및 영국 케임브리지 개학으로부터 독립한 생체인증 스타트업인 심프린츠 테크놀로지(Simprints Technology)와 연대를 맺었다. 생체인식 기술을 활용함으로써 개발도상국에 사는 1~5세 유아를 대상으로 백신의 접종률 향상을 시도했다.

Gavi는 지금까지 7억명의 어린이에게 예방접종을 지원해 왔다. 그러나 아직 세계에는 약 2000만명의 유아가 표준적인 백신의 제공을 받지 못하고 있다. 이는 개발도상국은 출생등록 및 모자수첩이 정비되어 있지 않아 어린이의 본인 확인을 통해 올바른 백신을 접종하는 것이 어렵기 때문이다.

NEC는 사회의 과제 해결을 목표로 몇 가지 사업에 나서고 있다. ‘이런 사업을 지속하기 위해서는 대가를 어떻게 받을 지가 중요하다. 각국 정부나 유엔기관 등에 의한 채택을 촉구한다’라고 NEC 글로벌사업추진본부 국제기관그룹의 아오키(青木) 시니어매니저는 말한다.

-- 의사 부족에 의해 일어나는 이노베이션 –

도쿄대 발(發) 스타트업인 Miup(뮤업)은 방글라데시에서 건강진단 및 임상검사 수탁, 원격진료 등의 의료 서비스를 전개한다. 다카 시내의 지사에서 검진 등을 통해 환자의 건강 정보를 수집해 일본에서 그 데이터를 분석하고 있다. 통계학이나 AI를 사용한 소프트웨어는 자사 내에서 개발한다.

일본은 의료 제도 및 인프라가 정비된 국가이며 과소지에서도 의료 서비스는 비교적 혜택을 누리고 있다. 그러나 방글라데시의 농촌부는 인구 1만 5000명 당 의사가 1명밖에 없다고 한다. 나쁜 품질의 약도 돌아다니고 있어 약제 내성균의 문제도 심각하다. 그렇기 때문에 그곳에서는 디지털 테크놀로지를 사용한 저렴한 의료 서비스를 갈망하고 있다.

AI를 활용한 문진∙질병예측 앱을 개발하고 있는 일본의 스타트업 Ubie(유비) 병원에서 환자가 태블릿으로 검진을 받을 경우, AI가 병을 예측하면서 질문하는 시스템을 제공하고 있다. AI는 국내외 5만건의 논문 데이터를 학습하고 있어 환자가 문진에 답하면 AI가 의사에게 병에 걸릴 가능성이 있는 질환을 제시한다. 초진의 환자에게 몇 번이나 같은 질문을 할 필요가 없어지며 문진 회수 및 전자진료기록을 기재하는 수고가 줄어든다. 국내에서 100곳의 병원에 서비스를 제공한다.

Miup은 스마트폰 앱으로 환자에게 증상을 문진해 병원이나 약을 제안하는 서비스를 인도에서 시작했다. “일본 국내에서는 의사와 환자의 수고를 덜 수 있는 것이 서비스의 세일즈 포인트가 된다. 그러나 인도와 같이 개발도상국은 의사가 부족하다는 것이 심각. 사용하는 AI는 같아도 서비스는 각각 달라진다”라고 구보(久保) 공동대표가 말한다.

세계적으로 보면 의료제도 혜택을 누리고 있는 일본도 급격히 진행되는 고령화에 의한 의료비 증가 및 저출산에 의한 의사 부족으로 인해 지금의 시스템을 앞으로도 유지할 수 있을 지 여부는 불분명하다. 의료 현장을 위한 디지털 테크놀로지의 도입은 앞으로의 중요한 과제가 된다. 개발도상국에서 연마한 감염증테크는 일본과 같은 선진국에서도 도움이 될 것이다. 감염증테크는 발전도상국과 선진국, 다시 말해 지구상의 모든 사람들의 목숨을 구하게 될 가능성이 있다. -- 끝 –

목   차

자료원: 해동일본기술정보센터_월간브리핑 2019년 10월