Research Note 연구노트 인공지능의의료혁신?: 길병원의왓슨도입을중심으로 1) 글 : 이다은 (lde8892@stepi.re.kr) 과학기술정책연구원연구원 최근인공지능은의료계의 4 차산업혁명 적변화 를가져올핵심동인으로주목받고있다. 일부병원 들은축적된의료빅데이터에인공지능기술을적용 시키는한편, 또다른병원들은글로벌대기업 IBM 이개발한의료인공지능시스템 왓슨 을암환자치 료에도입하고있다. 병원의인공지능도입을바라보는시선 : 기대와공포 국내병원의인공지능도입을둘러싼주된논의는 기대와공포로양분되어있다. 먼저, 인공지능기술 의의료계도입은헬스케어산업육성의 기회 로여 겨진다. 국내여러정책연구기관에서는인공지능기 술의국내외헬스케어분야적용현황을발빠르게파악하고시장의성장가능성을가늠하여, 한국의헬스케어산업육성을위한제도정비와지원정책의필요성을강조하고있다. 2) 또다른시각은인공지능의사에대한공포에서비롯된다. 작년 3월이세돌구단이구글알파고에패배한이후, 인공지능의사왓슨의등장은인간의사에대한커다란위협으로비추어졌다. 언론에서는 인공지능의사, 7초만에항암치료처방 3), 닥터왓슨과의료진항암처방엇갈리면... 환자 왓슨따를게요 4) 와같은자극적인제목의기사를쏟아내며, 왓슨을인간의사와비교가능하고, 혼자서도항암치료를처방할수있는주체적인행위자로묘사한다. 이러한시각은인공지능의도입이아직보편화되 1) 이글은 2017 년한국과학기술학전기학술대회에서발표한 4 차산업혁명과의료? 국내병원의왓슨도입을중심으로 를발전시켜작성하였다. 2) 인공지능의헬스케어분야적용에관한주요국내정책연구기관의문헌으로는다음을참고하시라. 한국보건산업진흥원 (2016.3), 인공지능 : 국내외투자현황및헬스케어적용사례, 보건의료 R&D 동향, Vol.19, p.1-6.; 김태호 (2016.4.26), 인공지능과헬스케어산업혁신, 인공지능과미래헬스케어 SPRi 22 회포럼발표자료, 소프트웨어정책연구소 ; 박정우 (2016.6), 인공지능헬스케어 : 새로운고부가서비스창출기대, KISTI Market Report: 인공지능특집호, 한국과학기술정보연구원, p.22-27.; 김윤정 윤혜선 (2016.7), 인공지능기술의활용과발전을위한제도및정책이슈, Issue Paper, 한국과학기술기획평가원 ; 이관용 김진희 김현철 (2016.8), 의료인공지능현황및과제, KHIDI Brief Vol.219, 한국보건산업진흥원 ; 김문구 (2016.8), 인공지능헬스케어의산업생태계와발전방향, ETRI Insight, 한국전자통신연구원. 3) 조선일보 (2016.12.6.), 인공지능의사, 7 초만에항암치료처방, https://goo.gl/iu2dzv(2017.6.15. 접속 ) 4) 조선일보 (2017.1.12.), 닥터왓슨과의료진항암처방엇갈리면... 환자 왓슨따를게요, https://goo.gl/0nmjxk(2017.6.15. 접속 ) 54
Science & Technology Policy 과학기술정책 2017 년 6 월호 ( 통권 227 호 ) 지않은상황에서인공지능에대한불필요한우려를낳거나과장된기대를갖게한다. 병원은왜인공지능을도입하는가? 실제진료현장에서왓슨은어떻게활용되고있으며, 이것이의료계의어떤문제를해결해주는가? 본고에서는왓슨을국내최초로도입한인천가천대길병원사례를통해위의물음에답해보고자한다. 이를통해, 기대와공포로양분된담론에서한걸음나아가인공지능에대한우리사회의기대를드러내고, 의료혁신의의미를짚어본다. 길병원은왜인공지능을도입하는가? 왓슨포온콜로지 (Watson for Oncology) 는암환자에게최적의치료법을권고하기위해글로벌대기업 IBM에서개발한의료인공지능시스템이다. 최근 까지왓슨은자연어처리기술을통해 60만개이상의의학적근거, 42개의학저널에서 2백만쪽이상의문헌자료, 6만개이상의임상시험자료, 1,500건이상의폐암케이스를학습했고, 14,700시간이상의현장실습훈련을받았다고한다. 5) 2012년부터뉴욕의세계적인암센터인 메모리얼슬론케터링암센터 (Memorial Sloan Kettering Cancer Center) 의사들이함께왓슨개발에참여했다. 길병원은 2016년 9월국내최초로왓슨도입을발표하여, 같은해 12월에첫왓슨암진료를시작했다. 길병원의왓슨도입을주도한이언인공지능기반정밀의료추진단장에따르면실제도입은 2016년 9월에서야이루어졌지만일찍이 2014년부터도입준비에착수했다고한다. 6) 길병원의왓슨도입은우리나라의보건의료제도 그림 1 : IBM 의왓슨포온콜로지 (Watson for Oncology) 자료 : 길병원웹사이트, http://www.gilhospital.com/(2017.6.18. 접속 ) 5) 최윤섭 (2017.2.25.), 인공지능은미래의의료를어떻게혁신하는가, 최윤섭의 Healthcare Innovation 개인블로그발표자료슬라이드 33 쪽, http://www.yoonsupchoi.com/2017/02/25/how-ai-would-innovate-medicine-updated/(2017.6.18 접속 ) 6) 이언 (2017.4.17.), 인공지능의도입과의료적용 : 가천대길병원 IBM 왓슨적용사례를중심으로, 미래의료인문사회과학회발표. 55
Research Note 연구노트 및문화적특징과도관련이있다. 우리나라에는소위 빅5 병원이라불리는서울소재의다섯개대형병원 7) 에많은암환자들이몰려있는 환자쏠림 현상이심각하다. 주치의개념이없고, 의료전달체계가명확치않은우리나라에서는환자들이비교적자유로이병원을선택할수있는편이다. 여기에지방보다서울대형병원의의료서비스를선호하는의료소비자들의 의료쇼핑 (doctor shopping) 문화가더해져환자쏠림현상은우리나라의료의심각한문제로지적되어왔다. 8) 더욱이우리나라병원들은환자를진료하는 행위의양 에따라수익을얻는행위별수가제를따르기때문에더많은환자를유치하기위해의료기관간경쟁이벌어진다고한다. 인공지능의의료적활용과관련된국내여러포럼및컨퍼런스에서이언교수는길병원의왓슨도입을환자로부터의 신뢰 를얻기위함이라고밝혔다. 9) 이교수는환자쏠림현상과의료쇼핑의원인이의료진과병원에대한환자의신뢰부족이라고보았다. 3 시간대기, 3분진료 라는표현이있을만큼진료시간이짧은것으로유명한우리나라에서, 의료소비자는 3분 이라는짧은진료시간동안의사가과연자신의기록을꼼꼼하게살펴보았을지의심할수밖에없다는것이다. 이교수는길병원이왓슨을도입함으로써, 인천지역암환자들이서울이아닌길병원으로발걸음을옮겨주길기대했다. 그에게왓슨은환자쏠 림현상을완화할뿐만아니라, 암환자들에게는의료쇼핑을다니느라암치료의적기를놓치지않고치료받을수있는기회를제공하는해결책이었다. 이러한길병원의기대는국내병원의왓슨도입양상에서도엿볼수있다. 왓슨을도입한병원들의공통점은환자수가많은서울의대형병원이아니라, 주로지역소재병원이라는점이다. 환자가많은빅5 병원들은왓슨도입에시큰둥한반면, 지역소재의병원들은왓슨도입에적극적인태도를취하고있다. 2016년길병원이처음왓슨을도입한이후, 2017년 1월부터는부산, 대전, 대구소재병원들이잇따라왓슨을도입하여진료현장에이미활용하고있다. 10) 그러나왓슨도입을단순히환자유치를위한마케팅전략만으로설명하기는어렵다. 인공지능기술의개발과적용에는필연적으로 의료빅데이터의축적 이전제되어야한다. 병원내에엄청난의료빅데이터를축적한빅5 병원들은 IBM의왓슨을도입할필요없이, 자체의료빅데이터를활용한인공지능시스템개발에주력하고있다. 예컨대 뷰노, 루닛 과같이세계적으로기술력을인정받은국내인공지능스타트업들은빅5 대형병원들에축적된의료빅데이터를활용하여인공지능기반폐렴, 유방암진단소프트웨어를개발하고있다. 또한, 서울아산병원은지난 6월 9일 헬스이노베이션빅데이터센터 를개소하여, 병원내축적된의료빅데이터의문을열었다. 7) 서울아산병원, 삼성서울병원, 서울대학교병원, 세브란스병원, 서울성모병원. 8) 윤강재외 (2014), 한국의료전달체계의쟁점과발전방향, 한국보건사회연구원, p.32. 9) 이언 (2017.4.17.), 인공지능의도입과의료적용 : 가천대길병원 IBM 왓슨적용사례를중심으로, 미래의료인문사회과학회발표 ; 이언 (2017.4.21.), 인공지능의의료적활용사례 ( 왓슨 ), 제 1 회국가생명윤리포럼 : 인공지능 (AI) 의의료적활용과생명윤리 발표, 국가생명윤리정책연구원 ; 이언 (2017.6.9.), 인공지능과의료그리고의사, 의료빅데이터활용의현황과전망, 서울아산병원헬스이노베이션의료빅데이터센터개소기념컨퍼런스발표. 10) IBM 의왓슨은여러서비스를출시하고있는데, 국내에서는주로 왓슨포온콜로지 라는암치료권고를 소프트웨어형태 로도입한다. 유일하게부산대병원은 왓슨포지노믹스 도함께도입하여유전체분석에활용하고있으며, 대전건양대병원에서는 SK C&C( 주 ) 와의계약체결로왓슨포온콜로지를한국어로지원하는 에이브릴 을도입했다. 56
Science & Technology Policy 과학기술정책 2017 년 6 월호 ( 통권 227 호 ) 표 1 : 국내병원의왓슨도입현황 발표 적용 지역 병원명 서비스명 ( 공급회사 ) 16.9 16.12 인천 가천대길병원 Watson for Oncology(IBM) 17.1 17.1 부산 부산대학교병원 Watson for Oncology(IBM) Watson for Genomics(IBM) 17.3 17.4 대전 건양대학교병원 Aibril(SK C&C ) Watson for Oncology(IBM) 17.3 17.4 대구 대구가톨릭대학교병원계명대학교동산의료원 Watson for Oncology(IBM) 17.4 - 서울 중앙보훈병원 Watson for Oncology(IBM) 자료 : 저자작성 이처럼국내병원의왓슨도입및인공지능활용양상이달라지는것은인공지능의기술적특징, 보건의료제도, 병원조직의특성, 그리고문화적특성이복합적으로작용한결과다. 진료실안에서의왓슨 : 길병원탐방기 11) 왓슨도입으로어떻게환자에게신뢰를줄수있는가? 이물음에답하기위해서는길병원이암진료에왓슨을실제로어떤방식으로활용하고있는지살펴보아야한다. 왓슨이있는진료실안으로들어가보았다. (1) 인공지능왓슨의 몸 만들기길병원은왓슨진료실의내 외부구성에세심하게공을들였다. 왓슨과의만남은진료실밖에서부터시작된다. 길병원본관앞에택시를내리면 국내최초인공지능암센터진료개시 라는문구가적힌 커다란현수막이건물세개의층을뒤덮은채펄럭이고있다. 본관에들어서면 국내최초인공지능암센터 문구가적힌플래카드를병원내시선이닿는곳곳에서찾아볼수있을만큼병원전체가왓슨진료를대대적으로홍보하고있다. 왓슨진료실외부는전면이거울로둘러싸여번쩍이는모습을하고있어한눈에바로찾을수있다. 인공지능암센터 라는문구가적힌길병원입구의오른편에는 서울대병원암환자도길병원인공지능 ( 왓슨 ) 찾아 라는조선일보의기사제목이커다랗게인쇄되어붙어있다. 왓슨진료실내부는금빛의매끄러운소재로꾸며졌다. 내부곳곳에거울이붙어있고, 윤택이도는소재로벽면이구성되어안에들어서면사이버틱한공간에와있는듯한느낌을받는다. 진료실에들어서면커다란모니터세대가환자를내려다보는듯이아래쪽으로기울어진채로걸려있다. 삼각형구도로책상이설치되어환자와보호자가아래쪽에, 양옆으로는의료진각 3명이앉을수있고, 의료진이앉 11) 길병원왓슨진료참관및인터뷰 (2017.5.16) 57
Research Note 연구노트 는책상에는컴퓨터가설치되어있다. 왓슨진료실의내 외부를꾸미는일은인공지능에대한환자의기대를채워주는일과맞닿아있다. 길병원관계자는단순히의료진이로그인을해서몇번클릭하는것만으로는인공지능에대한환자의기대에미치지못할까우려했다. 눈으로보고만질수있는로봇과달리, 왓슨은형상이없는컴퓨터프로그램이기때문이다. 길병원은왓슨진료에대한환자의기대를충족시키고신뢰를얻기위해 금빛의몸 을만들었다. 진료실내부를사이버틱하고고급스럽게꾸밈으로써환자에게색다른진료의경험을제공하고자했다. 진료실내부공간구성과책상, 모니터배치는환자에게왓슨진료의시각적 공간적경험을제공하기위한노력의결과물이다. (2) 왓슨의활용방식 : 인공지능 다학제 진료왓슨진료는최대 20분정도진행된다. 진료시작전, 의료진의시선은모니터에고정되어있고손으로는부지런히마우스를클릭하며환자의치료기록을살펴본다. 환자와보호자가진료실에들어오면짧은인사를나눈후 의사선생님들하고또우리인공지능하고해가지고진료를보는시간 이라는말과함께왓슨진료를시작한다. 다섯명의의료진이돌아가며각자환자진료에맡았던역할을소개 하고, 이어서한사람씩돌아가며환자의내원부터수술경과까지환자가받은조직검사, 수술경과징후등에대해설명한다. 왓슨은 5분정도진료검토를마치고나서비로소등장한다. 의료진은 왓슨에다가, 인공지능에다가물어봐서어떤식의치료를할건지보여드릴거에요 라고말하며, 전면세대의모니터에띄워진왓슨권고를설명하기시작한다. 의사는모니터를보면서 환자분의나이, 몸무게, 이제까지진료받았던자료를쭉넣어서 ( 왓슨에게 ) 어떻게하면좋겠느냐물어봤다 고말한다. 초록색, 주황색, 붉은색영어글자들이커다란모니터에서도쉽게알아보기어려울만큼작게쓰여있고환자와보호자는계속해서정면의화면을응시하고있다. 의사가화면의초록색부분을클릭하면, 영어로빼곡히채워진의학논문이화면에가득찬다. 의사는 영어로되어있어죄송하다 는말을덧붙이며왓슨의권고를환자에게해석한다. 길병원은서로다른분야의전문의대여섯명이환자한명을진료하는 다학제진료 12) 에왓슨을결합시켜활용한다. 13) 왓슨은별도의교육이필요치않을만큼사용이쉽고, 개인진료실에서도왓슨에접속하여일대일진료에사용할수있기때문에일대일개별진료에왓슨을도입했더라면병원내인공지능진료의보편화측면에서는더욱효과적이었을것이다. 그럼에도불구하고길병원은왜인공지능 12) 이대호 (2016), 다학제통합진료 : 문제점과해결방안, 대한의사협회지, 59(2), pp.95-102; 다학제진료는 2014 년 8 월정식으로급여항목으로인정받아타병원에서도활용되고있다. 13) 왓슨의개별진료가불가능한것은아니다. 신규환자의경우왓슨다학제진료를제공하며, 타병원에서이미진료를받았던환자가왓슨진료를의뢰하는경우에는일대일개별진료에서도왓슨을활용한다. 그러나본고에서는신규환자를위해별도의왓슨다학제진료실을만든것에주목했다. 58
Science & Technology Policy 과학기술정책 2017 년 6 월호 ( 통권 227 호 ) 그림 2 : 길병원의 IBM 왓슨진료모습 자료 : 길병원웹사이트, http://www.gilhospital.com/wo/intro/center.html(2017.6.19. 접속 ) 다학제 진료를선택했는가? 왓슨은우리나라환자데이터로한국의보건의료제도에꼭맞게개발된것이아닌만큼, 치료법권고가한국환자에게꼭들어맞지않는경우가발생한다. 이는단순히왓슨이 영어 로지원된다는언어적한계나, 미국에서개발되었다는것그자체때문만은아니다. 어차피의학용어들은영어그대로사용되는경우가많기때문에순수한국어로왓슨을지원한다고해서해결되는유형의문제도아니다. 가장큰제약은 데이터 에서비롯된다. 왓슨은미국의학저널의데이터를학습했기때문에, 항암제부작용의인종차이를반영하지못하는경우가있다. 실제로필자가참관했던왓슨진료에서는왓슨이두가지항암제를제시했는데, 이는동양인에게부작용이있어의료진은사용하기에부적합하다고 판단했고, 환자에게는의료진이제안하는항암치료법을따라줄것을권했다. 이밖에도왓슨이권하는항암치료법이우리나라보건의료수가에책정되지못하여실제진료에서사용하기어려운경우도있다. 또한, 병원마다같은성분이라도다른회사의항암제를사용할수도있다. 무엇보다항암치료는한국가의보건의료시스템하에서환자의경제적상황과나이등을종합적으로고려하여판단하는일이다. 같은암이라도나이와경제적상황에따라항암치료기간이나항암제사용이달라질수있다. 이는왓슨의치료법권고가단순히의료진처방보다얼마나더 정확 한지혹은 일치 하는지의문제로설명하기어렵다는것을뜻한다. 이처럼왓슨은국내진료현장에매끄럽게적용하기어려운점들이있다. 이를보완하면서도왓슨에 59
Research Note 연구노트 대한환자의기대를무너뜨리지않기위해, 길병원은 다섯명 의의료진이있는진료실에왓슨을활용한다. 길병원은왓슨에대한환자의기대를충족시키기위해왓슨의몸을만들었다. 그러나왓슨이매끄럽게작동하지않는경우, 의사는왓슨에대한환자의기대를무너뜨리지않으면서도그이유를설명해내야한다. 이처럼왓슨다학제진료는인공지능의사가도입되면오히려진료실안에서의사의역할이더중요해진다는것을보여준다. 왓슨의한계를극복하는동시에왓슨에대한환자들의기대를충족시켜야하기때문이다. 인공지능의의료혁신? 앞으로왓슨이더많은지식을습득해서의료진조차몰랐던새로운암치료법을제시할지도모른다. 왓슨은하나의완성된제품이아니라계속해서진화하고있는 진행형 의서비스이기때문이다. 더욱이인공지능의의료분야활용가능성은무궁무진하다. 왓슨의암치료처방외에도질병예측, 의료영상판독을통한질병진단등이미여러의료영역에적용될수있는인공지능이개발되고있다고한다. 인공지능이나날이발전해서언젠가처방, 진단, 치료와같은의료행위를인간의사만큼, 혹은의사의능력을뛰어넘을날이올지도모를일이다. 그럼에도불구하고인간의사만이제공할수있는가치가있다면그것은무엇일까? 왓슨진료현장에서그단초를찾을수있었다. 20여분동안진행되었던진료내내의료진, 환자, 환자보호자의시선은전면에걸린모니터를향해있었다. 그러나, 진료를 마치는마지막 3분동안그들은모니터를바라보지않았다. 환자와보호자의걱정어린눈빛은의료진을향했다. 보호자는환자가식사량이계속줄어드는것을걱정하며, 어떤음식을먹으면호전에도움이될지, 어떤음식은피해야할지눈치를보며불안한목소리로물어보았다. 의사는 제일좋은보약은골고루밥잘먹는거에요. 너무걱정하지마세요. 라는짧은말을던졌다. 환자와보호자는그제서야웃어보였다. 분명한것은인공지능이아닌의사만이제공할수있는가치가있다는것이다. 현재시점에서인공지능이의사의모든것을대체할것이라는불필요한우려나완전히새로운것을가능케할것이라는과장된기대를할필요는없다. 그러나인공지능도입이아직초기인점을미루어볼때앞으로인공지능이진료현장에서어떤모습으로자리잡게될지더지켜보아야할것이다. 그것이어떤모습이되었든인공지능도입이그자체로서주목받기보다국내의료계의문제해결에기여할수있다는것이확인되었을때비로소그가치를입증할수있을것이다. 연구방향성제언 환자쏠림, 의료쇼핑현상은우리나라보건의료문화와제도가결합된문제다. 길병원은왓슨이환자쏠림현상을완화하고, 환자에게신뢰를제고할것이라기대하지만인공지능이결코만병통치약이될수는없을것이다. 더욱근본적으로는의료전달체계, 지불제도와같이제도에서비롯되는고질적문제를개선하기위한노력이수반되어야할것이다. 60
Science & Technology Policy 과학기술정책 2017 년 6 월호 ( 통권 227 호 ) 현재는인공지능의기술적가능성에관심이쏠려있지만, 인공지능의의료효용성을입증하기위한연구도필요하다. 이는의료현장에주목하는것에서부터시작할수있다. 인공지능이의사와환자간관계, 의사의의료행위및의학지식생산, 환자의의료서비스경험등에가져오는변화를포착함으로써, 실제인공지능의의료적효용을가늠해볼수있을것이다. 이는미래의사의역할을정립하고환자의수요를파악하는데유용한근거자료가될것이며궁극적으로는의료혁신을위한단초를제공할것이다. 국내병원은이미의료빅데이터와인공지능을활용한서비스개발에박차를가하고있는만큼관련규제이슈는이미당면한문제이다. 현행의료기기법은하드웨어를중심으로이루어져있는반면최근의료계에유입되고있는기술들은 데이터, 디지털 등소프트웨어적특성이강하다. 14) 또한인공지능은하나의완성된제품이아니라새로운데이터를습득하여계속해서진화하는기술적속성을가지고있다. 인공지능을비롯한증강 가상현실과같이새로운의료기기들을제도상에서어떻게다룰지에대한연구가이루어져야한다. 15) 의료는문화다. 16) 국가마다각기다른보건의료제도와문화적특성을가지고있으므로단순히해외국가와의기술개발경쟁혹은산업육성의논리만으로접근하는것은위험하다. 국내의료계의문제를 해결하고, 환자와의료진의편익을도모하는 의료 혁신 은우리나라만의보건의료제도및문화의특 수성을고려할때가능할것이다. 참고문헌 길병원왓슨진료참관및인터뷰 (2017.5.16.) 길병원웹사이트, http://www.gilhospital.com/(2017.6.19. 접속 ) 박재영 (2013), 개념의료 : 왜병원에만가면화가날까, 청년의사. 윤강재외 (2014), 한국의료전달체계의쟁점과발전방향, 한국보건사회연구원. 윤혜선 (2017.4.21.), 인공지능의의료적활용과법적 정책적쟁점, 인공지능 (AI) 의의료적활용과생명윤리, 제 1 회국가생명윤리포럼발표. 이다은 (2017), 4 차산업혁명과의료? 국내병원의왓슨도입을중심으로, 4 차산업혁명과과학기술학, 2017 년한국과학기술학전기학술대회발표. 이대호 (2016), 다학제통합진료 : 문제점과해결방안, 대한의사협회지, 59(2), pp.95-102. 이언 (2017.4.17.), 인공지능의도입과의료적용 : 가천대길병원 IBM 왓슨적용사례를중심으로, 미래의료인문사회과학회발표. 조선일보 (2017.1.12.), 닥터왓슨과의료진항암처방엇갈리면... 환자 왓슨따를게요, https://goo.gl/0nmjxk(2017.6.15. 접속 ) 조선일보 (2016.12.6.), 인공지능의사, 7 초만에항암치료처방, https://goo.gl/iu2dzv(2017.6.15. 접속 ) 최윤섭 (2017.2.25.), 인공지능은미래의의료를어떻게혁신하는가, 최윤섭의 Healthcare Innovation 개인블로그발표자료, http:// www.yoonsupchoi.com/2017/02/25/how-ai-wouldinnovate-medicine-updated/(2017.6.18. 접속 ) 14) 윤혜선 (2017.4.21.), 인공지능의의료적활용과법적 정책적쟁점, 인공지능 (AI) 의의료적활용과생명윤리, 제 1 회국가생명윤리포럼발표. 15) 현재식약처에서는인공지능및빅데이터활용의료기기에대한가이드라인을발표하는한편, 이밖에도최근주목받고있는가상 증강현실적용의료기기에대한규제를마련하기위해올해 4 월전문가협의체가발족하여새로운기술의의료계도입에대한제도적차원의준비를하고있다. 16) 박재영 (2013), 개념의료 : 왜병원에만가면화가날까, 청년의사, p.31. 61