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"'빅데이터+AI=맞춤의료'가 강원대병원의 미래죠"
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"'빅데이터+AI=맞춤의료'가 강원대병원의 미래죠"
최선 기자 (news@medicaltimes.com)
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  • 기사입력 : 2021-02-15 05:45
  • 김정현 강원대병원 교수 빅데이터센터장
|메디칼타임즈=최선 기자| "데이터는 4차 산업혁명의 쌀"

반도체는 산업에서 안 쓰이는 곳이 없다. 그래서 반도체를 '전자산업의 쌀'이라 말한다. 4차 산업 혁명, 그리고 빅데이터 시대가 도래하면서 비슷한 비유가 생겼다. 데이터는 이제 4차 산업혁명의 쌀이다.

이런 관점으로 접근하면 의료기관이 새롭게 보인다. 전자의무기록시스템(EMR)으로 중무장한 의료기관은 치유의 공간을 넘어 데이터의 생성 및 가공의 공장으로 새 지위를 찾을 수 있다.

환자들의 생생한 정보가 생성, 가공되고 축적이 되는 곳. 4차 산업혁명을 예견한 많은 사람들이 그래서, 다시 병원을 주목한다. 그런 사람들 중에 김정현 강원대병원 빅데이터센터장도 역할을 다하고 있다. 강원대병원은 4차 산업혁명의 최전선 병원으로 탈바꿈 중이다. 김정현 센터장을 만나 빅데이터가 바꿀 미래 의료 환경에 대해 들었다.

▲강원대학교병원 빅데이터센터 소개를 부탁드린다

강원대학교병원 빅데이터센터장을 맡고 있다. 요즘 4차 산업혁명 시대에 정부가 빅데이터를 기반으로 한 바이오헬스 산업을 신성장 육성산업으로 강력하게 추진하고 있다. 특히 코로나 사태를 겪으면서 비대면 산업의 육성 및 필요성이 강조돼 서울 대형병원들 중심으로 정밀의료, 닥터엔써 등 인공지능, 빅데이터를 이용한 첨단 의료 경쟁이 치열하게 전개되고 있다.

김정현 강원대학교병원 빅데이터센터장
강원대병원도 2018년 2월 공통데이터모델(CDM) 기반으로 다기관 빅데이터 연구 활성화 및 의료 빅데이터를 활용한 다양한 헬스케어 R&D 사업 활성화를 위해 강원대학교병원 빅데이터 센터를 개소했고 의료빅데이터 관련 연구 및 사업 유치 등 다양한 활동들을 하고 있다. 2016년에 처음 발족한 의료빅데이터 컨소시움(OHDSI)에 초창기 멤버로 참여해 2017년 병원 임상 정보의 표준화 작업을 완성했고, 2018년 4월에는 산업부에서 공모한 CDM 기반 분산형 바이오헬스 통합 데이터망 구축 사업에 한국 OHDSI 컨소시움이 최종 선정됐다.

2018년 말에 병원 임상데이터를 통합 업그레이드 버전의 CDM으로 1차 전환 작업을 마쳤고, 2019년 가을에 통합 업그레이드 버전의 CDM으로 2차 전환 작업과 CDM 기반 다기관 분산연구망 플랫폼인 FeederNet 프로그램도 설치했다. 2019년 말에는 곤지암에서 아주대병원 및 몇몇 병원들과 CDM 연구 자유지대에 관한 MOU도 체결해 CDM 관련 빅데이터 연구의 기반을 마련했다.

센터 업무를 효율적으로 운영하기 위해 학술분과, 기술융합분과, 윤리분과를 하부조직으로 만들었다. 학술분과에서는 기본적인 빅데이터 다기관 공동 연구를 수행하고, 정기 학술세미나 및 워크샵, 그리고 빅데이터 기반 제약사들의 임상 연구들을 수행할 예정이다. 빅데이터 기반 맞춤형 의료, 만성질환 관리, 맞춤형 건광관리서비스 모델 개발 등을 목표로 하고 활동을 하고 있다.

기술 융합분과에서는 CDM 데이터 관리 지원 및 CDW 용어 매핑 및 ETL 테이블 작성 작업 등을 지원하고, 또 그때 당시 지금도 계속 그렇지만 정부가 바이오 빅데이터를 활용한 여러 가지 연구 및 R&D 사업들을 폭발적으로 공모를 하고 있는데, 규모가 큰 과제를 수주하기 위해 빅데이터 기반 헬스케어사업 TFT를 만들어 여러차례 과제 공모 회의를 통해 아이디어를 모았다. 그 결과 작년 말에 강원도가 발주한 정밀의료 빅데이터 플랫폼 구축 사업 및 과기부에서 공모한 2017 라이프로그 빅데이터 플랫폼 구축 사업에 핵심 참여기관으로 사업에 참여하게 됐다.

▲정밀의료 빅데이터 산업 생태계 조성과 지역 발전한 공로로 최근 강원도지사 표창 수상한 것으로 안다. 빅테이터 산업 생태계 조성 단계는?

그간 어떤 큰 역할을 했다기보다도 앞으로 열심히 해달라는 의미로 상을 주신게 아닌가 한다.(웃음) 굳이 제 역할을 말씀드리자면 강원도 정밀의료 빅데이터 플랫폼 구축 사업에서 저희 병원이 이 사업에 적극적으로 참여할 수 있도록 집행부를 설득하고 우리 병원의 역할을 정립하는데 노력을 했다. 사실 정밀의료 빅데이터 플랫폼 사업이 어느 한 기관만이 할 수 있는 것도 아니고, 여러 병원들과 여러 IT 기업들이 참여해서 상호 신뢰하에 유기적인 협력체계가 잘 유지돼야만 성공적인 결과를 도출할 수 있다.

강원대병원은 적극적인 의지를 가지고, 강원도 거점 국립대병원으로서의 역할을 할 수 있도록 노력했다. 그 결과 이번 정밀의료 빅데이터 플랫폼 사업 뿐 아니라 라이프로그 빅데이터 플랫폼 사업도 핵심 참여기관으로 참여하게 됐다. 또 정밀의료를 실현하기 위해서 MRI, CT 등 의료 영상데이터, 병리 데이터, 생체 시그널 데이터 등 비정형데이터들이 중요한데, 표준화는 돼 있지 않은 상황이다. 이러한 비정형데이터들의 표준화 작업을 수행할 예정이다.

▲정밀의료 빅데이터 구축이 활성화 된다면 향후 미래 의료는 어떻게 변할 것으로 보는지?

정밀의료는 환자의 병원 임상정보 및 유전체 정보, 환경요인, 생활습관 등을 종합적으로 분석해 개인 맞춤형 치료 방법을 제공하는 의료 서비스를 말한다. 현재 강원도에서 추진하고 있는 정밀의료 빅데이터 서비스 플랫폼은 환자들의 병원 임상 데이터, 유전체 데이터, 및 라이프로그 데이터까지 통합 빅데이터 서비스 플랫폼 구축 사업으로 이러한 통합 빅데이터를 기반으로 개인 맞춤형 정밀의료의 실현이 가능할 것으로 생각한다.

또 인공지능, 임상의사결정지원시스템(CDSS)의 일종의 닥터앤써와 같은 소프트웨어를 기업들과 함께 개발해 1, 2차 병원에 실증사업을 통해 타당성 검증 후 의료기관에 확산하거나, ICT 기업과 연계한 디지털 헬스케어 사업화 기반 조성 등이 가능할 것으로 생각한다.

그리고 개인별 건강정보를 바탕으로 사전에 질병을 예측해서 개인별 맞춤형 질병, 예방 프로그램을 통한 질병 예방을 강화하고, 의료기관, IT 기업, 제약사, 의료기기업체, 연구소 간 상호 협력을 바탕으로 약물 등 치료제를 신속하게 개발할 수 있고, 치료 프로세스를 환자 위주로 변화하는 등 지속적인 의료 혁신이 가능해진다.

이를 통해 1, 2차 의료기관 및 지역 거점 의료기관들의 역량을 지금보다 한층 개선시켜 현재 서울의 대형병원으로의 환자 쏠림 현상도 획기적으로 개선해 왜곡된 의료전달체계를 개선할 수 있을 것으로 기대한다.

일각에서 우려하는 의사가 하는 일의 대부분이 인공지능으로 대체된다든지 데이터 사이언티스트가 주된 역할을 할 것이라는 예측은 일정부분 그럴 수도 있지만, 제 생각에는 의사 결정(decision making)의 보조역할이지 그래도 환자를 현장에서 진료하고 임상데이터를 생성하는 의사들의 고유 역할은 유지되거나 또 다른 역할이 있을 것으로 본다.

▲환자 개인별 특성에 맞춘 정밀의료 구현에 빅데이터가 어떻게 활용될 수 있나?

AI를 활용하거나 접목한 실제 사례가 나왔고 의료 분야에서도 복잡한 의사 결정에 도움을 받는 사례가 늘고 있다. 닥터 엔써 등 AI 솔루션 개발 사업이 활발히 추진되는 상황이다. 하지만 기본적으로 학습 데이터가 부족하면 인공지능의 우수한 성능을 기대하기 어렵고, 표준화되고 정제된 데이터가 없다면 양질의 결과물을 얻기 힘들다.

우수한 AI 딥러닝 알고리즘이 개발된다고 하더라도 양질의 임상 데이터가 없으면 무용지물이나 마찬가지다. 그래서 양질의 의료 빅데이터가 중요하고, 그런 측면에서 이번 강원도 정밀의료 빅데이터 서비스 플랫폼 구축 사업은 큰 의미가 있다고 생각한다. 환자들의 병원 임상정보 및 유전체 정보, 라이프로그 데이터 및 비정형 데이터까지 통합 빅데이터 플랫폼을 구축하게 된다면 이러한 통합 빅데이터를 기반으로 딥 러닝 기법으로 알고리즘을 개발해야 한다.

이를 통해 질병의 진단 및 치료, AI 솔루션, CDSS 등을 개발해 보다 더 정확한 진단 및 치료, 더 나아가 개인 맞춤형 예방 프로그램까지 실행이 가능할 것으로 생각된다. 즉, 다시 말해서 맞춤형 정밀의료를 구현하는데 빅데이터를 기반으로 한 AI가 필수적이다.

▲빅데이터 구축에는 양질의 데이터 확보 및 데이터 표준화 작업이 필수적인데 환자 모집 및 데이터 표준화 작업은 어떻게 진행할 예정인지?

현재 각 병원에서 사용하고 있는 EMR이 표준화 돼 있지 않고, 병원간 데이터 체계가 다르다 보니 병원들의 데이터들을 모아 빅데이터를 만들 수가 없다. 따라서 병원들 간의 각기 다른 용어 체계를 표준화해서 모으는 것이 중요하다.

강원도 정밀의료 빅데이터 서비스 플랫폼에 참여하고 있는 삼성서울병원, 분당차병원 등 수도권 대학병원들과 강원대병원, 한림 춘천병원, 원주 기독병원 등 도내 대학병원들의 병원 임상 데이터들은 삼성서울병원에서 개발한 통합연구플랫폼(CDW)을 기본으로 용어 표준화 작업을 한 뒤 CDW 형태로 더존비즈온의 보안구역 가상화 공간에 데이터를 저장할 예정이다.

그리고 비정형 데이터들에 대해서는 작년 9월 보건복지부에서 보건의료 데이터 활용 가이드라인이 나왔는데, 거기에 맞게 의료영상, 병리데이터, 및 생체 시그널 등 비정형데이터들의 가명화, 익명화 처리를 해서 정밀의료 빅데이터 플랫폼에 이관할 예정이다. 표준화된 데이터를 가지고 PACS 영상 이미지라든지 병리 이미지들의 질환별 주석 작업과 중환자실의 표준화된 생체 시그널 데이터를 가지고 폐혈증이나 급성심근경색증 같은 응급 상황들에 대한 예측 알고리즘을 개발해 볼 예정이다.

▲올해 3월부터 '강원 정밀의료 규제자유특구'를 지정받고자 T/F 팀이 구성된다고 한다. 규제자유특구로 지정받게 되면 어떤 변화가 생기는지?

강원도가 정밀의료 규제자유특구 지정을 받기 위해 중소벤쳐기업부에 6개 질환에 대한 정밀의료 CDSS 및 디지털치료제 개발 과제 사업 공모에 참여할 예정이고 현재 준비단계에 있다. 저희 병원도 이 사업에 전립선암 발생 예측 CDSS 기술개발 과제로 참여 중이다.

데이터 3법이 제정되고 또 작년 9월에 복지부에서 의료 부문에 특화된 가이드라인도 나왔지만, 아직 명확하게 명시되지 않고 모호한 부분이 있어 상세 시행규칙과 가이드라인이 제시돼야 하고 의료법과의 정리가 필요한 부분이 있다.

기업 등 제3자가 이러한 보건의료 데이터를 이용한 어떤 연구나 사업을 계획하더라도 원 데이터를 내려받을 수 있는 게 아니라 플랫폼 상에서 통계 처리된 결과값만을 가져갈 수 있기 때문에 기업 입장에서는 아직까지는 한계가 있을 수 밖에 없는데, 특구가 지정이 되면 지정된 기관이나 특정 공간에서 데이터를 어떠한 규제없이 제품으로 개발이 가능해질 것으로 생각되고 강원도 지자체 입장에서도 관련 바이오헬스, IT 기업 유치에 유리할 것으로 생각된다.

▲빅데이터나 인공지능으로 대표되는 4차 산업혁명을 의료계와 접목시키기 위한 다양한 시도가 이어지고 있지만 민간의 영역에서는 한계가 있는 것이 사실이다. 가장 절실한 지원책이나 제도는?

일단 빅데이터를 확보하기 위해서는 무엇보다도 각 병원들의 데이터 표준화와 개인정보를 보호하는 안전한 활용 방안 마련이 시급하다. 그래서 현재 CDM이라든지 클라우드 방식의 정밀의료정보시스템이라든지 여러 가지 방법들이 현재 활발하게 추진 및 시도 되고 있는 중이고, 정밀의료 빅데이터 플랫폼 사업도 그중 하나다.

데이터 3법이 제정됨에 따라 의료 분야에서도 가명 처리된 정보를 활용해 다양한 산업적 활용 가능성이 열렸지만, 아직 모호한 부분이 있어 상세 시행규칙과 가이드라인이 필요한 부분이 있다. 예를 들면 가명화 및 익명화 처리된 데이터라 하더라도 각 기관의 IRB나 데이터 심의위원회의 심의를 통해 사용 유무가 결정이 돼야 한다.

무엇보다 각 병원들의 고유 자산인 의료 데이터 사용에 대한 신뢰를 바탕으로 한 거버넌스 확립, 철저한 보완대책 마련 및 적절한 보상책, 보상책이라고 하면 적절한 수가를 신설해서 데이터 사용에 대한 보상이 있어야 충분한 동기유발이 될 수 있다.

그리고 IT 기업 입장에서는 모든 의료 데이터를 규제를 완전히 풀 수는 없기 때문에 개인 식별 민감 데이터에 한해서는 특정지역 공간 내에서 데이터를 가공해서 산출물을 개발할 수 있도록 완성도 높은 플랫폼 구축 및 규제자유특구 지정 등이 필요하다. 이를 뒷받침할 수 있도록 정부의 적극적인 재정 및 제도적 지원이 필요하다.
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