매사추세츠 종합병원, 엔비디아 DGX-1 기반 딥 러닝 기술로 다양한 의학 연구 수행

엔비디아(www.nvidia.co.kr, CEO 젠슨 황)는 올해 초 미국 워싱턴 D.C.에서 개최된 엔비디아 GPU 개발자 컨퍼런스 GTC DC(GPU Technology Conference DC)에서 의학 분야 내 엔비디아 인공지능(AI) 슈퍼컴퓨터 DGX-1의 다양한 활용 사례를 공유하는 자리를 마련했다. 의학 연구 발전을 목적으로 슈퍼컴퓨터 DGX-1을 수여 받은 매사추세츠 종합병원 연구팀이 의료산업에 종사 중인 연구자들과 함께 사례 발표를 진행했으며, 이미 수억 명에 달하는 사용자들이 스마트폰에서 활용하고 있는 딥 러닝이 의료 분야 발전에 어떤 도움을 주는지에 관해 자세히 설명했다. 

매사추세츠 종합병원은 가장 먼저 엔비디아의 AI 슈퍼컴퓨터 엔비디아 DGX-1을 제공받은 전세계 다섯 개 연구 기관 중 하나이자, 의료 기관으로서는 최초의 기관이다. 엔비디아는 1846년 마취제를 활용한 외과 수술이 처음으로 공개 진행되어 매사추세츠 종합병원 내에서도 역사적인 장소로 여겨지는 '에테르 돔(Ether Dome)'에서 엔비디아 DGX-1을 전달했다. 

매사추세츠 종합병원 소속 임상데이터과학센터(MGH Clinical Data Science Center)는 오픈 AI 연구소(Open AI Institute), 스탠포드 인공지능 연구소(Stanford Artificial Intelligence Laboratory), benevolent.ai, SAP, 버클리 인공지능 연구소(Berkeley Artificial Intelligence Research Lab)에 이어 DGX-1를 활용하는 연구 기관이 됐다. 본 센터는 이미 GPU를 활용해 상당한 수준의 의료 발전 성과를 거두고 있는데, 센터 내 연구진은 딥 러닝 기술을 활용해 자체 개발한 골연령 자동 분석기를 시험 중에 있다. 이 분석기는 보다 빠르게 어린이의 성장 장애를 진단하며, 분석기를 활용한 진단의 정확성 또한 방사선 전문의에 버금가는 수준에 이른다[1].

나아가MGH 임상데이터과학센터에서는 방사선학, 병리학 및 유전학 분야를 필두로 AI 및 딥 러닝을 활용한 의학 발전까지 추진하고 있다. 본 센터에서는 매사추세츠 종합병원에서 수집한 방대한 분량의 표현형, 유전자 및 영상 데이터들을 활용해 딥 뉴럴 네트워크를 트레이닝시킴으로써, 질병의 탐지와 진단, 치료, 관리를 향상시킬 새로운 방식을 연구, 시험 및 구현할 전망이다. 현재 매사추세츠 종합병원이 보유한 의료 영상 데이터베이스는 100억 건에 달한다.

 

엔비디아는 마취제를 사용한 외과 수술이 최초로 공개 시연(1846년)된 역사적인 장소

매사추세츠 종합병원 에테르 돔에서 자사의 슈퍼컴퓨터를 전달했다.

매사추세츠 종합병원 방사선학과 부회장 겸 하버드 의학 대학원 부교수이자 MGH 임상데이터과학센터 상임이사인 키스 드라이어(Keith Dreyer) 박사는 "본 센터에서 추진하고 있는 연구의 목적은 현재의 임상 치료 단계에서 인간과 기계 간 통합을 모색하려는 것”이라 설명하며, “축적된 데이터 일부를 활용함과 동시에 기계 내에서 데이터들을 기반으로 한 새로운 정보들을 실질적으로 창출해냄으로써, 인간이 환자의 내부에서 발생하는 변화를 인지하기 전일지라도 이러한 변화를 미리 파악할 수 있게 된다”고 말했다.

또한 DGX-1은 방사선학 및 의료 영상학과 같이 머신 러닝 기술을 통해 이미 많은 변화를 달성한 분야에서도 인공지능의 도입을 가속화할 것으로 전망된다. 매사추세츠 종합병원 방사선학과장 겸 미국 방사선의학회(American College of Radiologists) 회장인 제임스 브링크(James Brink) 박사는 "방사선학과 관련한 연구에서 머신 러닝이 갖는 중요성은 의심의 여지가 없다"며, "머신 러닝을 활용한 업무의 자동화 및 반자동화를 통해 효율성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 기회가 무궁무진하다고 생각한다"고 전했다.

아울러 DGX-1의 활용으로, 방사선학 및 의료영상학을 비롯해 이미 머신 러닝 기술로 많은 변화를 겪은 분야의 AI 도입이 가속화될 것으로 전망된다. 매사추세츠 종합병원 방사선학과장 겸 미국 방사선의학회(American College of Radiologists) 회장인 제임스 브링크(James Brink) 박사는 "방사선학과 관련한 연구에서 머신 러닝이 지니는 의미는 매우 중요하다"며 "머신 러닝을 활용한 업무의 자동화 및 반자동화를 통해 효율성 및 정확성을 향상시킬 수 있는 기회가 무궁무진하다고 생각한다"고 전했다.

장기적으로, 딥 러닝 기술은 매사추세츠 종합병원을 비롯한 의료 기관들이 생성하는 방대한 의학 연구 및 환자 데이터를 의료진이 적절히 활용할 수 있도록 도와 환자들에게 더 나은 의료 서비스를 제공하게 될 것으로 예상된다. 매사추세츠 종합병원의 병리과 조교 겸 하버드 의대 병리학 조교수인 롱 리(Long Li) 박사는 "딥 러닝과 다양한 머신 러닝 기법은 매일같이 진행되는 의료 과정의 효율성을 향상시키며, 궁극적으로는 정확성 또한 함께 향상 시킬 것으로 전망된다"고 말했다.

DGX-1에 대한 자세한 내용은 엔비디아 코리아 홈페이지 내 DGX-1 관련 페이지(http://www.nvidia.co.kr/object/deep-learning-system-kr.html)에서 확인할 수 있다.