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인공지능과 의학의 대결
  2017-06-01 11:26:18 입력

바둑에서 인공지능 알파고는 이세돌에게 4승 1패로 승리를 거두었고 그 후 세계 고수들에게 60전 전승을 거두었다. 그런데 인공지능과 의학이 대결하면 어떤 결과가 나올까?

알파고보다 20년 전 이루어진 대결이었다. 스웨덴의 랄스 에덴 브란트(Lars Eden brandt)는 인공지능 전문가이며 의사다. 그는 5년 동안 심혈을 기울여 인공지능 시스템을 완성하였다. 그는 컴퓨터에서 1만명이 넘는 환자들의 심전도 기록을 입력하고 심장 발작 징후를 보이는 경우와 아닌 경우를 구분해 주었다. 입력된 자료 분석을 통해 그 컴퓨터는 애매한 그래프의 심전도도 척척 판독해 낼 정도의 전문가가 된 것이다.

그런 다음 그는 스웨덴 룬트 대학병원의 관상동맥질환 팀장이며 심전도 판독 권위자인 한스 오린(Hans Ohlin) 의사를 집요하게 설득해 대결을 벌이도록 했다. 오린은 보통 1년에 1만건 정도 심전도를 판독하는 스웨덴 최고의 심장 전문의다. 에덴 브란트는 이 컴퓨터와 오린의 대결을 위해 병원 진료기록 중 2,240건의 심전도 기록지를 골랐다. 그 가운데 정확히 절반인 1,120건은 심장발작 증상이 확인된 것이었다.

드디어 1996년 여름, 대결이 벌어졌다. 오린은 2,240장의 심전도 기록지를 산더미처럼 쌓아놓고 누구에게도 방해받지 않고 혼자서 판독에 들어갔다. 그 기록지들을 한 번에 한 장씩 신속하게 보면서도 주의 깊게 판단하였다. 그리고 심장 발작 징후를 보였는지 아닌지 두 가지 부류로 분류하기 시작했다. 그는 피곤으로 주의력이 떨어지는 것을 피하기 위해 한 번에 2시간 이상은 판독하지 않도록 했으며 사이사이 충분한 휴식을 취하였다. 그리고 1주일 만에 판독 작업을 마무리하였다. 바로 판독을 마친 컴퓨터는 며칠을 기다려야 했다. 이것이 의학판 인공지능과 의사의 첫 대결이었다.

대결 결과는 어떻게 되었을까? 오린은 620건을 맞추었고 컴퓨터는 738건을 맞추었다. 118건 차이로 컴퓨터가 20% 앞선 승리였다. 인간의 판단이라는 것은 아무리 노련한 전문가라 하더라도 기계에 비해 객관적 확실성이 상당히 부족한 것이 사실이다. 그래서 컴퓨터에게 심전도 판독을 가르쳐야 한다는 논리가 상당히 설득력 있게 대두되었다. 컴퓨터 판독 결과가 인간보다 확실히 더 뛰어남을 인정한다면 매년 수천 수만명의 생명을 더 구할 수 있을 것이다. 사실 컴퓨터가 사람보다 더 잘 할 수 있을 것이란 의견은 1990년 처음으로 제기되었다.

캘리포니아 샌디애고대학 응급의학과 의사였던 윌리엄 박스트(William Boxt)는 그의 논문에서 “인공지능 신경망이라는 일종의 컴퓨터 시스템을 이용하면 복잡하고 고차원적인 임상 판단을 내릴 수 있다”고 주장했다. 성공한 케이스와 실패한 케이스의 피드백을 제대로 해준다면 컴퓨터의 진단 능력은 인간의 판단을 훨씬 뛰어넘을 것이라는 것이다. 이후 박스트는 흉통 환자들을 대상으로 한 심장 발작 진단에서 컴퓨터가 의사들을 손쉽게 능가하였음을 증명해 보였다. 단지 그 당시 실험에 참여했던 의사들 중 3분의 2가 레지던트이었기 때문에 많은 호응을 받지는 못하였다.

심전도 검사는 우리들도 흔히 받는 진단 검사이고 미국에서는 1년에 5천만건 이상 행해지는 아주 보편화된 검사이다. 전극을 몸에 붙이고 심장 수축에 따라 심근을 통해 흐르는 저압 전류를 포착해 이를 심전도 출력 프린트에 파형으로 기록하는 것이다. 심장 발작을 일으키면 심장 근육 일부가 죽으며 전류는 죽은 조직을 빙 돌아가므로 전류 흐름에 변화가 일어난다는 원리를 이용한 것이다. 그 결과 출력 프린트의 그래프 파형에도 변화가 나타난다.

그런데 그런 변화가 확실하게 보이는 경우도 있지만 아주 미묘해서 포착하기 어려울 때가 더 많다. 이럴 경우 많은 의사들이 ‘특이사항 없음’이라고 판단하는 경우가 있다. 오진이 될 수 있는 함정이 어디든 숨어 있는 것이다. 연구 결과를 보면 심장 발작으로 응급실에 실려온 환자 가운데 2~8%가 오진으로 퇴원하였다. 그중 25%가 심정지 또는 사망했다는 결과 보고도 있다. 그런 환자들의 경우 만약 집으로 돌려보내지 않았다 하더라도 심전도 결과가 잘못 판독된 경우이기 때문에 결정적으로 중요한 치료가 되지 않았거나 지연되었을 것이다.

앞으로 인공지능은 진단뿐 아니라 치료에 있어서도 의사들의 영역을 대체하게 될 것이다. 이미 로봇에 의한 수술은 상당히 많은 부분 실행이 이루어지고 있다. 인공지능이 인간보다 더 우수해질 수 있는 이유는 인간이 다른 사람들의 의견이나 사물을 보는 순서, 최근의 경험, 주의를 산만하게 하는 환경 등에 쉽게 영향을 받는데 비해 인공지능은 이런 것들에 영향을 받지 않기 때문이다.

하지만 오래 전 의성 히포크라테스는 “마음과 육체는 하나다”라고 이야기했다. 육체의 질병은 마음에서 비롯되는 경우가 대부분이다. 아무리 인공지능이라 해도 마음에서 기인되는 질병을 미리 간파하진 못한다. 스트레스 받지 않고 마음을 평화롭고 강건하게 하는 것은 나의 몫이다. 매일 매일 웃으며 살면 마음의 평화가 오고 질병에 강해진다. 웃음은 마음과 육체를 병들게 하는 모든 스트레스를 이길 수 있다. 질병에 대처하는 최선의 방법은 예방이며 내적 평화를 이루는 웃음이 필수적인 무기다. 건강한 삶을 위해 오늘도 웃자! 웃자! 웃자!

하하 웃음행복센터 원장, 의정부제일간호학원 원장, 웃음치료 전문가(1급), <웃음에 희망을 걸다>, <웃음희망 행복나눔>, <15초 웃음의 기적>, <웃음은 인생을 춤추게 한다> 저자

2017-06-01 11:37:39 수정 경기북부시민신문(hotnews24@paran.com)
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