- 이식 대기 2,800일 시대… '탈감작' 이식 환자의 출혈 위험, AI로 조기 포착해 안전성 강화
- 난제였던 면역억제제(타크로리무스) 농도 변동성, 인공지능이 예측해 '맞춤 용량' 가이드
제로원에이아이(대표 송준호)는 보건복지부 주관 '한국형 수술질향상 프로젝트(K-QIPS, Korean Quality Improvement Platform in Surgery)'의 신장이식 분야 핵심 공동연구개발기관으로서, '신장이식술 후 합병증 예측 및 최적 치료 제안 AI 시스템' 개발을 위한 1단계 대규모 모델링을 성공적으로 완수했다고 밝혔다.
이번 성과는 서울대학교병원(연구책임자 민상일 교수)이 주관하고 세브란스병원(이주한 교수), 고대안암병원(전흥만 교수), 삼성서울병원(박재범 교수), 서울대학교병원/미국 MIT 의과대학 (한아람 교수) 등 소위 '빅5'를 포함한 전국 56개 의료기관이 참여한 국책 과제다. 단일 장기 이식 연구로는 국내 최대 규모의 데이터가 투입됐다. 연구진은 말기신부전 환자 증가와 뇌사 공여자 부족으로 인해 신장이식 대기 기간이 2,800일을 초과하는 현실을 고려해, 이식 기회를 확대하고 이식 신장의 장기 생존율을 높이기 위한 '정밀 관리에 필요한 신장 이식 수술 후 합병증 예측 AI' 개발에 집중했다.
제로원에이아이는 1단계 연구 기간 동안 자체 개발한 웹 기반 임상자료관리시스템(e-CRF)과 AI 에이전트 시스템을 활용해 데이터 수집부터 처리, 모델링까지 전 과정을 자동화했다. 이를 통해 약 1만 1,830건의 고품질 후향적 임상 데이터를 확보했으며, 전국 50여 개 의료기관의 데이터를 표준화·통합하는 성과를 거뒀다.
이처럼 방대한 데이터를 토대로 ▲탈감작 환자 대상 출혈 위험 예측 모델 ▲면역억제제 농도 예측 모델 등 약 7개의 수술 후 합병증 예측 핵심 AI 알고리즘의 기초 초기 모델을 완료했다.
특히 주목할 점은 제로원에이아이가 독자 개발한 'AI 사이언티스트(AI Scientist)' 솔루션의 활약이다. 이는 멀티 에이전트(Multi-Agent) 기반의 연구 자동화 기술로, ▲탐색적 데이터 분석(EDA) ▲피처 엔지니어링(Feature Engineering) ▲모델링 ▲보고서 작성 등 단계별 전문 AI 에이전트가 유기적으로 협업하는 구조다.
성공적인 후향적 연구 성과를 바탕으로, 연구팀은 2028년까지 진행되는 2단계 사업에서 '전향적 데이터(Prospective Data)' 수집 및 AI 고도화에 나선다. 제로원에이아이는 AI 모델이 새로운 환자 데이터를 실시간으로 학습하고 성능을 개선하는 MLOps(Machine Learning Operations) 파이프라인을 적용, 의료 현장에서 의사의 처방을 돕는 실시간 임상의사결정지원시스템(CDSS)을 상용화할 계획이다.
제로원에이아이 송준호 대표는 "신장이식은 수술만큼이나 수술 후 1년, 10년의 관리가 환자의 삶을 좌우하는 분야"라며, "1만 2천여 명의 임상 데이터에 담긴 생명의 패턴을 AI로 분석해 의료진에게는 확신을, 환자에게는 보다 안전한 일상을 제공하는 것이 이번 기술 개발의 궁극적인 목표"라고 말했다.
제로원에이아이는 이번 사업의 핵심인 '의료 빅데이터'와 'AI 모델링' 두 분야에서 독보적인 역량을 갖추고 있다. 제로원에이아이는 서울대병원, 삼성서울병원 등 국내 최정상급 병원들과의 다양한 협업을 통해 의료 특화 마이크로 데이터센터 구축 및 보안 AI 기술력을 입증해왔으며, 이번 K-QIPS 과제를 통해 수술 부작용 예측 분야에서도 기술적 리더십을 확고히 다지게 되었다.