국내 인공지능(AI) 헬스케어 스타트업들이 제품 혁신을 가속화하기 위해 엔비디아(www.nvidia.co.kr, CEO 젠슨 황) GPU를 적극 활용하고 있다.

특히, 최근 코로나19 감염증 여부를 확인할 수 있는 AI 기반 웹사이트를 무료로 공개해 화제가 되고 있는 AI 헬스케어 솔루션 기업 뷰노(VUNO)는 엔비디아 GPU를 기반으로 다양한 질병 진단을 돕는 AI 제품을 개발하고 있다.

뷰노는 코로나19 확진 환자의 데이터를 기반으로 최적화한 AI 기반 흉부 CT 영상 판독 솔루션인 뷰노메드 렁퀀트™(VUNO Med®-LungQuant™)와 흉부 엑스레이 판독 솔루션인 뷰노메드 체스트 엑스레이™-코로나19 버전(VUNO Med®-Chest X-ray™: COVID-19 Version) 2가지 솔루션을 웹사이트를 통해 무료로 공개했다. 공식 웹사이트를 통해 전 세계 어디에서나 실시간으로 이용가능한 이 솔루션은 사용자가 흉부 엑스레이 사진을 올리면 5초 이내, 흉부 CT 스캔을 올리면 1분 이내에 결과를 알 수 있다.

뷰노의 AI 알고리즘은 방대한 조건들과 관련된 대규모 빅데이터 풀을 활용하도록 설계됐다. 뷰노는 골 연령(뼈 나이) 측정, 퇴행성 뇌 질환 진단에 도움이 되는 뇌 위축도 분석, 그리고 흉부 엑스레이나 CT 스캔에서 이상 소견을 검출하는 제품을 보유하고 있으며, 망막 질환 보조 솔루션도 3등급 의료기기로 식약처의 허가를 받아 임상도입 준비를 마쳤다.

뷰노의 정규환 CTO(기술 총괄 부사장)은 “의료 인공지능 솔루션은 정확도와 속도뿐 아니라 임상 검증이 매우 중요하다. 뷰노는 빠르고 정확하며 검증된 의료 솔루션을 제공하여 일선에서 최선을 다하는 의료진의 부담을 낮추고 궁극적으로 환자의 건강을 향상시키는데 기여하고자 한다”고 설명했다.

엔비디아 GPU를 기반으로 탁월한 성능 구현
뷰노 AI 제품의 딥 러닝 기반 알고리즘은 엔비디아 V100, P100, 타이탄 V(TITAN V), 그리고 RTX GPU가 조합을 이룬 뷰노의 전용 GPU 서버에서 학습된다. 현재 뷰노의 AI 제품은 협력 병원에서 제공되는 데이터로 학습되고 있지만, 향후 공개적으로 이용가능한 데이터 세트를 추가하고, 전송 학습 기법을 사용하게 되면서 그 성능이 한층 향상될 것으로 보인다.

뷰노의 AI 기반 안저 판독 솔루션인 '뷰노메드 펀더스 AI™(VUNO Med®-Fundus AI™)’는 수초만에 망막 안저 사진을 분석해 12 가지 이상 소견 무, 비정상 병변을 제시하는 것이 특징이다. 뷰노메드 펀더스 AI™은 10만장 이상의 망막 안저 사진을 50여명의 안과 전문의가 판독한 대규모 학습데이터를 기반으로 개발됐다. 이 이미지의 약 90%는 학습용으로 사용되었고, 나머지 10%는 모델을 테스트하는데 사용되었다.

추론은 엔비디아로 구동되는 클라우드 기반 인스턴스와 온프레미스 시스템에서 실행된다. 이 클라우드 기반 서비스는 엔비디아 T4 텐서(Tensor) 코어 GPU, M60 그래픽카드를 구동하는 아마존EC2 인스턴스 또는, 엔비디아 P100 GPU를 실행하는 마이크로소프트 애저(Azure) 인스턴스로 지원된다. 뷰노는 추론을 위해 엔비디아 GPU를 사용하면서 2D 이미지의 성능 속도가 20배가 빨라지고, 3D 이미지의 성능이 극적으로 향상됐다.

AI, 의료 진단 능력을 인간 수준으로 끌어올리다
2019년 안과분야 최고 권위 학회지인 ‘Ophthalmology’에 게재된 연구 논문에 따르면 뷰노메드 펀더스 AI™의 12가지 소견에 대한 정상·비정상 분류 성능(AUROC)은 96.2-99.9%로 높은 수치를 기록했고, 외부 데이터셋에서도 94.7-98.0%로 안정적인 성능을 보여 유의미한 정확도를 입증했다. 정규환 CTO는 "해당 솔루션에 적용된 AI기술은 다양한 환경에서 성능이 검증된 만큼, 여러 임상환경에서 의료진을 효과적으로 보조하는 도구로서 활용이 기대된다”고 평가했다.

뷰노는 방대한 양의 빅데이터를 활용하는 의료 전문가들이 AI를 활용해 업무 효율을 높여 환자에게 더 나은 서비스를 제공하도록 돕는데 전념하고 있다. 이를 위해, AI 스타트업을 지원하는 엔비디아 인셉션(Inception) 프로그램을 통해 개발자와 투자자로 구성된 커뮤니티에도 참여하고 있으며, 게놈 연구를 위한 AI 제품 개발을 위해 엔비디아 클라라(Clara)를 활용하는 것을 고려중이다.