자연어 처리 및 머신러닝을 활용하여 만성 폐쇄성 폐질환(COPD) 환자를 위한 지역 사회 봉사 및 지원 방안 개선

SAS의 텍스트 및 센티멘트(sentiment) 분석을 통해 COPD Foundation은 환자와 간병인에게 신체적 및 정서적 지원을 제공합니다.

숨을 쉬고 내뱉는 다는 것. 일반 성인의 경우 일일 약 22,000 번에 해당하는 호흡을 합니다. 그러나 만성 폐쇄성 폐질환(COPD)을 앓고 있는 3 억 2 천만 명 이상의 세계 환우들에게 호흡은 쉬운 일이 아닙니다. 이들에게는 단순한 일상 생활을 하는 것만으로도 호흡곤란, 쌕쌕거림, 기침 및 가슴 통증 등의 증상이 나타날 수 있습니다. 증상이 잠시 없을지라도, 환자들은 재발 가능성과 원인을 항상 염두에 두고 생활하고 있습니다.

COVID-19 대유행이 시작되면서 COPD 환자들에게는 건강에 대한 염려가 가중되었습니다. 환자와 보호자 모두에게 COPD Foundation과 같이 연구진, 의료 전문가 및 환자가 유기적으로 소통하며, 적극적인 자세로 임하며 집단 지성 등을 통한 난제 극복을 위해 노력하는 조직이 필요했습니다.

2004 년에 설립된 비영리 재단 COPD Foundation은 COPD 치료를 보다 효과적이고 효율적이면서도 혁신적인 방안을 가속화하기 위해 고군분투하고 있습니다. 유니크한 360도 다각화 접근 방식을 통해 이 재단은 COPD, 간병인, 의료 전문가, 연구진, 학술 기관, 정부 기관 및 업계 리더와 개인 간의 파트너십을 강화합니다. 이러한 관계를 통해, COPD를 예방 및 환자의 삶을 개선하며 질병 재발을 막는 것입니다.

정보 소스가 되어주는 온라인 커뮤니티

만성 폐질환 환자들은 거동에 불편함이 있을 수 있기 때문에, 재단은 기술을 사용하여 보다 효율적인 방법으로 환자들과 소통하기를 바랬습니다. 2014 년 재단은 온라인 커뮤니티 COPD360social을 설립했습니다. 그 이후로 유저의 상당한 참여와 성장을 보였으며, 지식 및 정보 공유에서 상당한 성과를 보였습니다.

150 개국 출신의 약 50,000 명 커뮤니티 회원을 보유한 재단은 COPD 관련 개개인의 직접적인 인사이트를 얻을 수 있으며, 그들의 니즈를 학습함으로써 더 나은 커뮤니티 서비스 제공을 하게 됩니다. 하지만 간혹 지나치게 방대한 양의 정보는 문제가 될 수 있습니다. 재단 직원은 각 주제에 대한 데이터를 수집하여 커뮤니티 센티멘트를 파악할 수 있었지만, 커뮤니티의 규모가 커짐에 따라 이러한 방법은 효율적이지 않았습니다.

COPD Foundation의 최고 정보 책임자 Vincent Malanga 씨는 “온종일 데이터 수집을 진행하는 것은 불가능 한 것은 아니나, 데이터 세트를 제대로 분석하지 못한다면 그로부터 얻을 수 있는 수많은 핵심 가치를 놓칠 수 있습니다."라고 언급했습니다. 덧붙여 그는 " 저희 재단은 정보 수집이 가능한 플랫폼을 보유하고 있기는 하나, 데이터를 통해 시사점과 최선의 대응방식을 이해할 수 있도록 도움을 줄 분석 전문가와의 협력이 절실했습니다." 라고 전했습니다.

최적의 솔루션 모색

COPD Foundation은 데이터에 대한 액세스를 제한할 수 있다는 가능성 때문에 타사가 재단의 데이터를 활용하는 분석 솔루션 도입에 다소 거부감을 가지고 있었습니다.

“저희 재단은 초반에 COPD360social에서 수집한 데이터 소유권을 확보하는 데 총력을 다했습니다. 재단은 커뮤니티의 니즈를 충족하기 위해서는 연구 및 분석에 데이터를 활용해야 한다는 점을 오랜 기간 동안 인식해 왔고 또한 인공지능(특히 자연어 처리 및 머신 러닝)이 더욱 상용화 될 것이라는 사실 또한 염두에 두고 있었습니다."라고 Malanga 씨가 설명했습니다. 또한 "커뮤니티 유저들의 공유한 투병 생활에 대한 실제 경험담으로부터 수집된 데이터를 분석할 수 있다는 것은 엄청난 일입니다."라고 전했습니다.

COPD Foundation은 단순히 환자의 목소리에만 귀 기울이는 것은 아닙니다. 가족, 친구 및 간병인 등 주변으로부터 인사이트를 얻습니다. "직간접적으로 질병과 관련된 모든 개인은 COPD360social에서 소통할 수 있습니다."라고 Malanga 씨가 말하며 또한 "다양성을 추구하는 저희 커뮤니티는 유저들이 공유하는 일상적인 팁과 요령 등 뿐만 아니라, 그들의 도전, 성공 사례, 목표 및 우려 사항 등 폭넓은 정보를 제공합니다." 라고 전했습니다.

재단은 COPD360social에 대한 설문조사를 통해 생성된 텍스트 데이터의 자연어 처리를 위해 SAS를 선택했습니다.

"SAS는 세계적으로 손꼽히는 분석 기능을 갖추고 있으며 안전하고 유연하며 확장 가능한 엔터프라이즈 아키텍처 접근 방식을 갖추고 있습니다. 저희 재단은 소프트웨어를 통한 향후 혁신(예: 오픈 소스 솔루션 및 사전 학습된 언어 모델과 통합 기능)을 이룰 수 있기를 바랐으며, SAS가 이를 실현하도록 큰 기여를 했습니다.“라고 Malanga 씨가 설명했습니다.

그는 "SAS 도입을 결정한 후 클라우드 환경에서 호스팅되는 SAS 솔루션의 필요성을 깨닫게 되었으며, 이것이 우리가 Pinnacle과 파트너십을 맺고 해당 서비스를 지원하기 위해 Amazon Web Services 인프라와 협력한 이유입니다."라면서 또한 "변화를 맞이한 부분들이 다소 있었지만, 결과적으로 순조롭게 이루어졌으며, 매우 긍정적인 경험이었습니다."라고 소감을 전했습니다.

환자 설문을 통해 얻은 통찰력

COVID-19 유행이 시작될 때, 많은 부분이 미지수였습니다. 재단은 환자들의 직접적인 경험에 대한 정보를 확보하기 위해, 일련의 글로벌 설문 조사를 진행했습니다. 조사는 미국, 캐나다, 유럽, 호주, 동티모르, 네팔, 파키스탄, 이스라엘 등 세계 각지에서 진행되었습니다.

COPD Foundation의 사장 겸 최고 과학 책임자 인 Ruth Tal-Singer 씨는“COPD 커뮤니티와의 직접적인 소통을 통해 환자와 관련한 핵심 정보를 획득할 수 있었습니다."라며 또한 "저희 재단은 중국과 이탈리아에서 COPD 환자와 폐질환 환자가 COVID-19에 취약하다는 보고를 받았고, 전염병 확산세에 매우 빠르게 대응하고 싶었습니다."라고 덧붙였습니다.

COVID-19 관련 웹 페이지를 생성한 재단

재단의 선임 연구 데이터 분석가 Danielle Boyce 씨는 "환자 친화적 환경에서는 대답을 강요하지 않고 사람들이 생각하는 것을 예측하지 않는 것이 중요합니다."라고 전했습니다. "재단이 실시하는 설문 조사에는 참가자가 선택할 수 있는 객관식 형태가 아닌 질문에 답변할 수 있는 서술형 기입란이 있어야 합니다."라고 첨언했습니다.

자연어 처리로 발견해낸 숨겨진 인사이트

Boyce 씨는 텍스트 및 센티멘트 분석을 사용하여, 워드 클라우드를 생성 후 재단이 다량의 비정형 데이터 탐색, 패턴 식별 및 커뮤니티 발전에 도움이 되는 보고서를 생성할 수 있도록 했습니다.

"자연어 처리 소프트웨어를 활용하여 기존 연구환경에서는 전례가 없는 빠른 속도로 데이터를 즉각 분석할 수 있게 되었습니다."라고 Boyce 씨는 전했습니다. 덧붙여 그는 "다른 환경이었더라면 분석에 대략 3 개월이 소요되었을 것입니다. SAS는 시간을 기하급수적으로 단축해 주었습니다."

재단은 개방형 텍스트 분석을 통해 COPD 커뮤니티에서 인사이트를 획득합니다.

“복용약, 마스크 사용, 장갑, 생필품 구매, 차량내 물품 구입 등과 같은 단어가 거론되기 시작하면서, 환자에게 필요한 조치를 파악할 수 있었으며, 의사, 공포, 고립, 사회적 거리두기, 우울증과 같은 다른 주제와는 어떻게 연결되는지 또한 확인할 수 있었습니다.”라고 Boyce 씨는 말합니다. "SAS를 사용하면 원하는 바를 정확히 도출해 낼 수 있게 되어 전염병 확신 시기에 현시점뿐만 아니라 향후 유저들의 걱정과 우려에 대해서도 파악할 수 있게 됩니다."라고 덧붙였습니다.

예기치 못한 변수와 개선 방안

COPD Foundation은 예기치 못한 변수를 발견하게 되었습니다. 이러한 변수는 커뮤니티 구성원과 관련한 재단 방침에 직접적인 영향을 미쳤습니다. 가장 주목할 만한 네 가지 사항은 다음과 같습니다.

산소 접근성: 일부 응답자는 가정내 산소 공급 및 픽업 서비스 유지에 우려의 목소리를 냈습니다. 그들은 빈 산소 탱크를 집 밖에서 운반할 수 없었거니와, 배달원는 사회적 거리 두기로 인해 더 이상 탱크 교체를 위해 가정 내로 들어오지 않았습니다.

필요 물품 수급: 많은 지역 사회 구성원들이 필요한 의약품 조달에 차질이 생길 수도 있다는 우려를 표명했습니다. 이는 제조 및 유통 과정의 병목 현상 및 COVID-19 치료를 위한 알부테롤과 같은 흡입제에 대한 수요 증가로 인해 영향을 받기 때문입니다.

고용: COPD를 앓고 있는 근로자들은 호흡 곤란으로 인해 오랜 기간 동안 마스크 착용을 해야 하는 것에 대해 걱정했습니다. 일부는 전염병 종식전까지는 더 이상 직업을 유지할 수 없을 것이라고 우려했습니다.

운동 및 재활: COVID-19 확산 기간 동안 신체적 활동 반경 감소는 많은 이에게 불안으로 다가왔습니다. 응답자들은 특히 입원 후 체육관, 개별 운동 프로그램 및 폐 재활치료에 대한 접근에 대해 우려했습니다. COPD360social 및 설문 조사에서 제기된 우려 사항을 기반으로 재단은 Q&A 세션, 웨비나 및 기타 지원 활동을 수행하고 유용한 팩트시트와 참조 가이드를 만들었습니다. 예를 들어, 운동에 대한 우려에 대응하기 위해 재단은 사람들이 의사의 승인 하에 가정에서 할 수 있는 운동을 보여주는 웹페이지와 동영상을 제작했습니다.

Tal-Singer 씨는 "SAS를 도입하여 방대한 양의 텍스트 데이터를 선별 및 센티멘트를 분석함으로써, 신속하게 방향을 전환하고 커뮤니티 관련된 주제에만 몰두할 수 있게 되었습니다."라고 말합니다. “실시간으로 답변과 지원을 제공할 수 있기 때문에 피드백을 신속하게 받는 것이 매우 중요합니다. 분석을 통해 알게 된 우려 사항은 COPD 커뮤니티를 대신하여 공공 정책 및 지원 활동 일부를 형성하는 데 일조했습니다."라고 덧붙였습니다.

운영 개선 및 향후 대처

SAS 사용을 통해 얻는 또 다른 이점은 제한된 자금 및 인원에도 불구하고 더 많은 것을 달성할 수 있다는 것입니다.

Tal-Singer 씨는 "재단에서 진행하는 업무를 뒷받침할 수 있는 데이터를 보유하게 되었습니다. 이는 비영리 단체에게는 귀중한 자산입니다."라고 말합니다. “비영리 단체는 자금 사용에 있어 신중해야 합니다. 분석으로 더 많은 일을 진행하여, 모든 파트너, 환자 및 간병인에게 더 나은 서비스를 제공할 수 있게 되었습니다. 다양한 소스의 정보를 성공적으로 통합할 수 있는 능력을 통해 자원을 보다 효과적으로 할당 할 수 있습니다."고 전했습니다.

재단이 COVID-19에 대응하기 위해 하고 있는 일은 COPD 커뮤니티의 밝은 미래를 재창조하는 것과 관련이 있습니다. 데이터로부터 도출한 인사이트는 재단의 실무뿐만 아니라 다가올 위협에 대한 대응에도 일조할 것입니다.

Boyce 씨는 "저희는 이처럼 훌륭한 유기적인 인프라를 보유하고 있습니다."라고 말합니다. “COPD360social을 통해 질문을 하고, 데이터를 빠르게 분석하고, 결과를 게시하며 그 어떤 것이든 지속적으로 공유할 수 있습니다. 이는 단연코 수많은 개인에게 도움이 되는 일입니다. 정말 놀랍습니다.” 라고 언급했습니다.

Tal-Singer 씨는 “COVID-19에 대한 우리의 대응은 민첩하고 새로운 도전에 맞설 수 있다는 능력을 보여주는 계기가 되었습니다. “라면서 또한 "우리는 더이상 같은 세계속에서 살게 되지 않는 다는 것을 잘 알고 있으며, 때문에 커뮤니티가 바라는 개선점 등을 해결하기 위해 큰 노력을 기울이고 있습니다. 팬데믹으로 인해 맞게 된 변화의 대부분은 종식 후에도 지속될 가능성이 높으므로 현재는 물론 앞으로도 지역 사회를 위해 일하고 봉사하는 방식을 재조정하고 있습니다."라고 덧붙였습니다.