1부. 시장을 만들자
6. 연구기관 U헬스 기술 확보 ‘드라이브’
한국전자통신연구원(ETRI, 원장 김흥남) 신경계인터페이스연구팀(팀장 정상돈)이 위치한 원내 제 5동 지하 3평 남짓한 연구실. 지난 19일 퇴근 시간도 잊은 4명의 연구원들이 빼곡히 들어선 연구 장비 사이사이에 앉아 전극 연구에 몰두했다.
뇌세포에 전기 자극을 주는 방법으로 거동이 어려운 뇌졸중 환자의 재활을 돕기 위한 과제를 수행하고 있는 것. 그렇다고 BT연구가 아니다. IT에 BT를 융합하고 있는 R&D 현장이다. 전기신호 전달의 효율을 최대한 높이기 위해 전극의 면적을 늘리기 위한 나노와이어와 재료 연구도 함께 진행 중이다. 정상돈 팀장은 “시간이 더 걸릴지는 몰라도 3~4년뒤 이 연구과제가 마무리되면 뇌졸중으로 움직이지 못하는 환자가 목발을 짚고 움직이는 수준까지 치료가 가능해질 것”이라고 예측했다.
정 팀장은 또 “서울대와 망막손상 환자의 시각 재생도 임상 중”이라며 “실제 망막에 전기 자극법을 써 일부 보이는 사례가 나오고 있다”고 덧붙였다.
국내에서 u헬스에 대한 연구개발에 드라이브가 걸렸다. 그것도 BT 전문 정부출연연구기관이 아니라 IT R&D의 ‘국가대표’로 불리는 ETRI에서다. ETRI에서는 현재 u헬스를 위한 핵심원천기술 개발이 한창 진행되고 있다.
◇u헬스 원천 기술 개발 총력=심전도, 호흡, 운동상태 등 건강관련 정보를 실시간 모니터링할 수 있는 생체신호 모니터링 기술을 개발했다. 반도체기술과 광기술을 이용해 혈액과 소변내에 있는 암, 심근경색 등 질병진단 바이오마커를 현장에서 바로 진단할 수 있는 바이오센서는 개발 중이다.
의복에 생체정보를 측정할 수 있는 센서를 내장한 바이오셔츠, 몸에 부착해 생체정보를 측정할 수 있는 바이오패치, 낙상을 실시간 감시하는 낙상폰, 운동량, 보행패턴 등을 측정할 수 있는 스마트 신발, 약복용을 도와주는 약복용 도우미, 일상생활을 모니터링해 일상생활 패턴과 변화를 알려주는 라이프코칭시스템도 개발 품목 중 하나다.
생체정보와 생활정보를 표준화된 형태로 전송하고 관리할 수 있는 u헬스 표준 플랫폼도 개발중이다.
◇바이오셔츠는 상용화 문 앞=ETRI가 개발한 바이오센서 플랫폼은 모세관힘을 이용하여 혈액 시료를 이송하고 필터를 통해 혈구를 제거하며 최적화된 반응이 일어나도록 조절할 수 있고, 형광감지 방식을 통해 3종의 심근경색 바이오마커를 고감도로 감지할 수 있도록 개발됐다.
공진반사광 현상을 이용해 심근경색 바이오마커를 고감도로 감지할 수 있는 바이오센서와 플라스틱 사출성형으로 대량생산이 가능한 저가형 바이오센서 칩을 개발, 상용화를 앞두고 있다.
반도체 기술을 이용해 전립선암, 대장암, 간암 등 3종 암을 예진할 수 있는 반도체 바이오센서 칩에 대한 핵심기술도 확보했다.
ETRI에서는 생체정보를 측정할 수 있는 센서를 내장한 의복인 바이오셔츠와 몸에 부착하여 생체정보를 측정할 수 있는 바이오패치, 정확한 칼로리 소모량을 측정하는 활동량 측정기가 눈길을 잡았다.
바이오셔츠와 바이오패치는 일상생활 중 또는 운동 중 심전도와 가속도 신호를 실시간 모니터링해 심박수, 호흡수, 스트레스 지수, 활동 수준, 칼로리 소모량, 운동속도 등 건강 및 운동에 관련된 다양한 정보를 제공한다.
활동량 측정기는 가속도 기반의 측정기로 3축 가속도 패턴 분석을 통해 정확한 칼로리 소모량을 측정한다. 바이오셔츠, 바이오패치, 활동량 측정기는 운동관리, 비만관리, 체력측정, 위험상황 감시 등 다양한 형태로 활용될 수 있으며 기술이전을 통해 상용화가 추진되고 있다.
◇낙상폰, 스마트 신발 등 눈길=일상생활을 모니터링하고 건강한 생활을 지원하는 생활관리기술도 개발하고 있다. 낙상폰, 약복용 도우미, 스마트 신발, 행위 모니터링 시스템 등이 개발되었으며, 시범적용을 통해 상용화가 추진되고 있다.
낙상폰은 낙상을 감지하여 알려주는 기기로 고령자의 낙상에 의한 사고를 신속하게 보호자에게 알려줌으로써 빠른 조치를 취할 수 있게 하는 기기이다.
약복용 도우미는 만성질환에 의해 다량의 약을 복용하게 되는 고령자의 약복용을 도와주는 시스템으로 약복용 순응도를 높여줌으로써 투약 효과를 증대시키며 약의 미복용, 과복용, 오복용에 의한 복약문제를 해결할 수 있고 적절한 복약지도를 통해 치료효과를 높여 줄 수 있다.
스마트 신발은 센서가 내장된 신발을 통해 일상생활 중 칼로리 소모량을 측정하고 보행 패턴을 분석하여 운동과 보행을 모니터링하고 잘못된 보행습관을 교정하여 바른 자세를 유지할 수 있도록 해준다. 행위 모니터링 시스템은 집안 내에서 일어나는 다양한 행위를 모니터링하고 분석하여 일상생활의 급격한 변화가 발생하거나 이상 징후 포착시 신속하게 알려주어 대처할 수 있도록 하는 시스템이다.
◇각종 디바이스 표준 호환 가능=ETRI에서는 u헬스 서비스를 지원하는 서비스 플랫폼도 개발 중이다. 비표준 헬스 디바이스를 표준화된 형태로 변환시켜주는 유니버설 어댑터, 건강관리용 홈 헬스 셋탑박스, 개인 건강기기로부터 다양한 헬스케어 서비스를 지원하는 유니버설 헬스 매니저는 개발했다.
유니버설 어댑터는 혈당계, 혈압계 등의 비표준 헬스케어 디바이스를 PHD(Personal Health Device) 표준에 호환되도록 변환시켜준다. 홈 헬스 셋톱박스는 다양한 개인 건강기기로부터 헬스케어 서비스를 지원 받을 수 있는 시스템으로 국제표준 기반으로 개발됐고 건강 측정 및 과거 이력 조회를 위한 쉬운 고령자 인터페이스를 제공한다.
유니버설 헬스 매니저는 국제 표준 기반 사용자 헬스 데이터베이스를 지원하고 웹 기반의 관리 인터페이스를 지원한다. 또한 모바일 응급환자 관리 및 건강정보 리포팅 등 다양한 u헬스 서비스를 지원한다.
ETRI 김흥남 원장은 “ETRI에서 개발한 u헬스 핵심기술은 질병의 진단과 치료에서 예방과 관리로 변화하는 의료서비스 패러다임에 적극적으로 대응할 수 있다”며 “폭발적으로 성장할 것으로 보이는 의료IT융합시장을 선점, 국가성장동력으로 역할을 할 수 있을 것”이라고 말했다.
특별 취재팀=강병준 차장(팀장) bjkang@etnes.co.kr, 김원석, 김원배, 이경민, 이성현, 황태호, 대전=박희범 차장
<표>정부부처별 u헬스 사업 추진현황
<표>국내 의료기관 및 민간업체 u헬스 서비스 현황
