인공지능을 통한 캐나다의 코로나19 대응

 

캐나다 고등연구재단 

지난 2017년, 세계 최초로 범국가적 인공지능 전략을 발표한 캐나다는 코로나19에 대응하기 위해 인공지능 관련 연구기관들을 적극적으로 지원하고 있다. 정부 지원하의 연구기관들은 캐나다 내 코로나19로 발생하는 문제를 연구하기 위해 인공지능 기반 연구 프로젝트를 선발해 후원하고 있다. 

캐나다 고등연구재단(CIFAR, Canadian Institute for Advanced Research)은 1982년 설립된 비영리 연구단체로 학술 및 연구개발 활동과 관련된 장기적인 협업을 지원하며 다양한 연구 활동을 원조하고 있다. 현재 약 20명의 노벨상 수상자와 22개국 출신 400여 명 이상의 연구원들이 근무하고 있으며 캐나다 정부의 범국가적 인공지능 전략을 선도하는 대표 기관으로 지정돼 있다.

지난 2020년 3월 23일, 캐나다 고등연구재단(CIFAR)에서는 코로나19 대응 방안 모색을 위해 총 14개의 인공지능 기반 연구 프로젝트를 출범하였다.

14개의 인공지능 프로젝트는 총 4개 기관과의 협력을 통해 진행된다. 캐나다 자연과학 및 공학연구협회(NSERC, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada), 온타리오 주정부, 마이크로소프트, 게놈캐나다(Genome Canada)에서 총 C$ 30만 규모의 예산을 지원할 계획이며 프로젝트별 최소 세 달에서 최대 1년 동안 추진될 예정이다. 코로나19로 인한 다양한 문제 해결을 위한 인공지능기술을 연구할 계획으로 특히 효과적인 약물 치료 방법, 바이러스 변이 및 전염 경로, 정신건강에 미치는 영향 등에 중점을 두고 연구가 진행된다.

 

코로나19 인공지능 기술 연구 중점 방향

·  의료영상과 인공지능을 통해 코로나19 확진자의 통증 정도를 예측하고 기존 약물 중 가장 효과적으로 약물 확인 ·  비말 등 대면접촉을 통해 전파되는 호흡기 바이러스의 변이 방식 확인 ·  코로나19 감염 고위험군 식별 및 고위험군 가족 구성원에게 바이러스의 전이과정 확인 ·  소셜미디어 분석을 기반으로 장기화되는 코로나19에 따른 정신건강 영향 분석 및 이해

 

CIFAR의 인공지능을 기반으로 한 프로젝트 상세 내용

번호	프로그램 이름	내용	담당자
1	PanXcea	X-ray 기반의 코로나19 외부분석을 통한 팬데믹 예상 (Pandemic Prediction with X-ray-based COVID-19 External Analysis)	Marzyeh Ghassemi(Canada CIFAR AI Chair) 외 2명
2	COVIDEX	의료 밎 학술 문헌 관련 전문 정보 수집 (Advanced Information Retrieval for Clinical and Academic Literatures)	Kyunghyun Cho (CIFAR fellow) 외 6명
3	(N/A)	코로나19 약물 용도 변경 전략 관련 생물학적 지식 그래프 활용 (Leveraging Biomedical Knowledge Graphs for COVID-19 Drug Repurposing Strategies)	Jian Tang(Canada CIFAR AI Chair) 외 4명
4	COVID-Net	코로나19 탐지 및 위험도 계층화를 위한 오픈 소스 러닝 플랫폼 개발 (An Open Source Deep Learning Platform for COVID-19 Detection and Risk Stratification)	Alexander Wong(University of Waterloo) 외 3명
5	(N/A)	사스(SARS)와 코로나19의 유사 계통성 조사 (Rapid, Automated Assembly of SARS-CoV-2 Phylogénies)	Quaid Morris(Canada CIFAR AI Chair) 외 3명
6	(N/A)	유전자 단계에서 사스와 코로나19사이의 전염 모델링 (Modeling the Transmission of SARS-CoV-2 Between Zoonotic Sources on a Gene Level)	Guillaume Rabusseau (Canada CIFAR AI Chair) 외 2명
7	MyTrace / MaTrace	개인정보 보호규정을 준수하는 코로나19 추적 모바일앱(A Privacy-Compliant Contact-Tracing Mobile App for COVID-19)	Alán Aspuru-Guzik(Canada CIFAR AI Chair) 외 1명
8	Machine Learning Against COVID-19	작은 분자 약물 개발 가속화(Accelerating Small Molecule Drug Discovery)	Sarath Chandar(Canada CIFAR AI Chair) 외 3명
9	GuARD-AI	인공지능을 기반으로 고위험군 인구집단 보호(Guarding At-Risk Demographics with AI)	Daniel C. Baumga(University of Alberta) 외 8명
10	(N/A)	머신러닝 및 초음파 영상을 이용해 코로나19 환자의 증상 및 현상 모니터링(Detecting and Monitoring Pneumonia in COVID-19 Patients Using Machine Learning and Ultrasound Imaging)	Kumaradevan Punithakumar (University of Alberta) 외 4명
11	(N/A)	코로나19 치료를 위한 약물 용도 변경 대상자를 식별시 인공지능 기술 적용(AI-Driven Identification and Validation of Drug Repurposing Candidates to Treat COVID-19)	Jean-Philippe Julien(CIFAR fellow) 외 3명
12	(N/A)	가족 간의 코로나19전염 예방(Preventing COVID-19 Infection in Families: The COVID-19 Child and Family Study)	Jonathon Maguire(Hospital for Sick Children) 외 7명
13	(N/A)	팬데믹 기간 정신건강 모니터링(Tracking Mental Health During the Coronavirus Pandemic)	Alona Fyshe(Canada CIFAR AI Chair) 외 2명
14	(N/A)	코로나19 전염병 역학모델 추론 계획 수립 (Planning as Inference in Epidemiological Dynamics Models)	Frank Wood(Canada CIFAR AI Chair)외 3명

자료: 캐나다 고등연구재단(CIFAR) 홈페이지

주: 프로젝트 이름 중 (N/A) 표시는 프로젝트 공식 명칭 미공개 상태인 경우

 

더불어 캐나다 고등연구재단에서는 코로나19 Action Fund를 조성해 개인 및 단체에서 직접 학제간의 연구를 후원할 수 있도록 지원하고 있다.

캐나다 자연과학 및 공학 연구위원회(NSERC, Natural Sciences and Engineering Research Council of Canada)의 위원장 알레한드로 아뎀(Alejandro Adem)은 해당 프로젝트들을 통한 기관간의 연구협력이 캐나다인들의 빠른 일상 복귀를 가능하게할 기회가 될 것이라고 전망하였다. 또한 이번 프로젝트가 좋은 사례가 되어 향후 사회 문제 해결을 위한 협력 관계 구축에 기폭제가 될 것으로 예상하는 등 캐나다가 직면하고 있는 다양한 문제 해결을 위한 중요한 발판이 될 것이라고 덧붙혔다.

 온타리오 직업·고등교육부(Ontario Minister of Colleges and Universities)의 로스 로마노(Ross Romano) 장관은 현 정부가 인공지능을 통해 코로나19 대응 및 해결책 등 가능한 모든 기회를 모색하고 있다고 언급하였다. 더불어 새로운 바이러스에 대한 혁신적 접근법과 문제해결능력이 요구되는 만큼 정부, 연구단체, 산업계, 비영리단체, 의료계 등 다양한 분야의 협업이 필요하다고 연구 지원 배경을 밝히며 협력의 중요성을 강조했다.

 

 

혁신슈퍼클러스터

캐나다 정부는 각 지역 혁신 클러스터를 연계하여 주요 5대 산업 클러스터를 선정하고 미래 성장동력을 강화하는 혁신 슈퍼클러스터 계획(ISI, Innovation Supercluster Initiative)을 발표하였다. 이중 Scale.AI는 몬트리올 지역(퀘벡 주)을 거점으로 인공지능 기반의 스마트 공급망 구축을 위해 선정된 슈퍼클러스터이다. 연방정부는 해당 클러스터를 통해 향후 10년 동안 약 165억 캐나다달러 규모의 가치가 창출될 것으로 기대하고 있다. 5월 3일, Scale.AI에서는 코로나19에 대응할 연구 프로젝트에 총 340만 캐나다달러 규모의 투자를 발표하는 한편, 이 중 일부를 8개의 기업에 지원할 예정이다.

 

Scale.AI의 코로나19 대응 연구 프로젝트

번호	선정기업	내용	투자액
1	AlayaCare	환자와 의료진 모니터링 및 원격 의료진료 서비스 제공	C$ 297,500
2	Dialogue Technologies	원격 의료 진료 챗봇, Chloé 도입	C$ 500,000
3	Mila	딥러닝을 활용한 항바이러스 분자 연구	C$ 125,000
4	Creative Destruction Lab(CDL)	스타트업에 공공보건, 포스트 코로나19 관련 멘토십 서비스 제공. 선정된 프로젝트는 기업가, 경제학자, 과학자, 투자자 등 다양한 전문가들로부터 자문기회를 얻음.	C$ 500,000
5	Roche Diagnostics	코로나19 예상 모델을 개발하고 진단 장비 등의 부족문제 해결을 위해 테스트를 최적화할 수 있는 방법 개발	C$ 500,000
6	Careteam Technologies & FleetOps	팬데믹 기간 취약계층을 보호하기 위한 디지털 플랫폼 개발	C$ 500,000
7	Montreal Port Authority	주요 화물 중 필수품(식료품, 의료용품 등)이 우선적으로 몬트리올 항에 도착할 수 있도록 하는 기술 개발	C$ 500,000
8	Montreal Heart Institute	데이터 분석과 필터링을 통해 최적화된 환자 관리 서비스를 제공하고 임상실험을 감독할 수 있는 지능형 인프라 개발	C$ 100,000

자료: Scale.AI 홈페이지, 무역관 자체 편집

 

 

인공지능 기반 코로나19 솔루션에 대한 활발한 협력 움직임

정부 주도의 연구지원 외에도 캐나다 내에서는 인공지능을 활용한 코로나19 솔루션 개발을 위해 다양한 움직임이 나타나고 있다. 토론토에 소재한 세계적인 인공지능 연구기관인 벡터연구소(Vector Institute)는 지난 4월 온타리오 주정부와의 협업으로 온타리오 팬데믹 위협 대응(PANTHR,Ontario’s Pandemic Threat Response)반을 구성해 코로나19 관련 데이터 분석과 인공지능을 기반으로 한 의사결정모델 구축을 준비하고 있다. 주정부는 사업진행의 일환으로 연구개발에 필요한 정보(예:통합 공공 행정 보건 서비스 기록)에 연구소의 접근을 허가하는 등 코로나19에 대응하기 위해 긴밀한 협력체계를 지속해나가고 있다.

인공지능에 활용되는 딥러닝 기술이 방대한 데이터를 기반으로 구현되는만큼 개인의 프라이버시와 안전에 관련된 주정부의 법률 및 규제 완화가 필수적일 것으로 분석된다. 또한 두 기관의 협력은 코로나19 상황에 실질적으로 도움이 될 인공지능기술 도입을 위해 앞으로도 지속될 것으로 예상된다.

 

 

전망 및 시사점

 캐나다 정부의 활발한 인공지능 지원과 스타트업 생태계 조성 노력으로 캐나다는 세계보건기구(WHO; World Health Organization)보다 9일 앞서 블루닷(Bluedot)을 통해 코로나19의 글로벌 확산을 예측했다. 블루닷은 세인트 마이클 병원(St. Michael’s Hospital)과 마스이노베이션(Mars Innovation)의 파트너십 체결을 통해 설립된 빅데이터 분석 스타트업이다. 캐나다 내 잘 갖추어진 스타트업 생태계를 바탕으로 크게 성장하며 2014년 이래로 150여 개 이상의 바이러스 확산 및 전파와 관련해 유의미한 결과를 산출한 바 있다.

연방 정부는 블루닷의 플랫폼에 전략적 혁신기술기금*을 통해 1억9200만 캐나다달러를 투자해 코로나19 확산 경로를 모니터링하고 정부의 해결방안 모델링을 개발할 것을 발표했다. 블루닷을 시작으로 코로나19에 대응하기 위해 인공지능 관련 학술, 연구기관 등을 넘어 스타트업까지 연방정부의 다양한 연구 지원 및 활발한 협업이 계속될 것으로 예상된다.

 * 전략적 혁신기술기금(SIF, Strategic Innovation Fund): 캐나다 혁신과학경제개발부(Innovation, Science and Economic Development Canada)에서 관할하는 기금으로, 미래산업의 장기적인 경쟁우위 확보를 위한 혁신연구 및 개발을 지원 (2020년 5월 기준, 총 66개의 프로젝트에 약 22억 캐나다 달러 투자)

연방 정부의 지속적인 투자와 관심으로 조성된 캐나다 인공지능 생태계는 이제 팬데믹이라는 글로벌 위기 속 캐나다의 공중보건을 보호하기 위해 협력하는 형세이다. 각각의 슈퍼 클러스터 도시들 또한 코로나19 속에서 미래산업을 육성하고 국민의 안전을 지킬 기술 개발의 중심 역할을 수행하고 있다. 이처럼 코로나19를 통해 캐나다의 인공지능산업은 국가와 국민의 안전이라는 공통의 목적 아래 더욱 결집하고 있다.

 

 

자료: 캐나다 고등연구재단(CIFAR, Canadian Institute for Advanced Research) 홈페이지, Scale.AI 홈페이지, KOTRA 토론토 무역관 자료 종합