티스토리 뷰
목차
모바일 헬스케어 기술의 분류
코로나19 팬데믹 이후 비대면 진료에 대한 요구가 증대되고 효과적인 비대면 진료를 지원하는 모바일 헬스케어 기술의 중요성이 커지고 있습니다. 이에 따라 모바일 헬스케어를 사용하고자 하는 사용자의 역량 차이로 인해 접근성 및 활용성을 향상시키는 기술에 대한 요구가 커지고 있습니다.
이러한 모바일 헬스케어 기술은 크게 네 가지로 분류될 수 있습니다.
1. 액세서리형 웨어러블 헬스케어 기술
- 스마트 워치의 주요 기능 중 하나로 헬스케어가 강조되고 있으며, 손목밴드 형태의 웨어러블 헬스케어 기기가 많은 기업들에서 출시되고 있습니다.
- IT 기술을 활용한 만성질환자의 건강관리를 돕는 혈압 측정 스마트워치가 CES 2019의 최고의 건강 기술로 선정되었습니다. 시계줄 밑의 압력밴드를 이용해 혈압을 측정하고, 일주일에 2~3번 충전해 사용할 수 있으며 1회 충전으로 혈압을 30~50회까지 측정이 가능합니다.
- 애플워치도 심전도 측정 기능을 탑재하여 30초 측정으로 부정맥을 진단하며 미국 FDA의 승인을 획득하였습니다.
- 그 이외에도 스마트 워치를 통해 측정할 수 있는 생체정보는 심박수를 넘어 심전도, 체성분, 산소포화도, 혈압 등 기존의 의료기기로 측정해야 했던 항목들을 포함하게 되었습니다.
- 허리에 매는 벨트에 센서를 탑재해 허리둘레, 걸음 수, 앉은 시간, 과식 여부 등을 감지하여 사용자의 건강을 관리하는 기술도 이미 개발되었습니다.
- 반지형 심방세동 탐지기기, 스마트 보청기, 수면 개선용 목걸이형 기기, 낙상 감지 목걸이 등 다양한 형태의 액세서리형 기기도 등장하였습니다.
2. 의류형 웨어러블 헬스케어 기술
- 운동량, 심박수 등 스포츠와 피트니스에 적용 가능하며, 숙면에 도움이 되는 다양한 기능을 가진 스마트 의류가 개발되어 출시되었습니다.
- 직물에 일체화된 형태로 발전하였으며 Ralph Lauren에서는 셔츠의 중간 부분에 특수 섬유 소재인 실버 파이버로 제작된 측정기를 적용하여 심박수, 호흡수, 스트레스 수준, 이동거리, 칼로리 소모량, 운동 강도 등을 측정하여 휴대폰 앱에 전송하는 기술을 적용하였습니다.
- 미국프로야구협회에서는 투수의 팔꿈치 부상 방지를 위해 팔꿈치에 가해지는 압력을 측정할 수 있는 웨어러블 센서를 경기 중에 착용하도록 허가하였습니다.
3. 신체부착형 웨어러블 헬스케어 기술
- 다양한 형태의 개인 건강정보 분석 솔루션들이 개발되고 있으며, 진료 및 건강관리 서비스 현장에 적용되어 질적 수준 향상에 기여하고 있습니다.
- 그래핀 기술을 활용한 심박수, 수분, 산소 포화도, 호흡수 및 온도 측정이 가능한 자외선 패치의 개발 기술이 공개되었습니다.
- 삼성SDS에서는 초경량화 기기로 착용성이 뛰어난 차세대 웨어러블 S-Patch를 활용한 심전도 모니터링 솔루션을 제공하여 부정맥 진단 등에 활용하였습니다. 그리고 카이스트에서는 플렉서블 OLED를 이용하여 빛으로 인체의 생화학반응을 촉진시키는 광치료가 가능한 웨어러블 패치를 개발하였습니다.
- 혈당을 측정하는 스마트 콘텍트 렌즈에 대한 기술 개발도 진행되고 있으며, 한국식품의약품안전처에서는 스마트 콘택트렌즈의 허가 심사 가이드라인을 발간하였습니다.
4. 생체이식형 웨어러블 헬스케어 기술
- 나노로봇 기술을 활용하여 편의성과 생체적합성이 극대화된 생체이식형 헬스케어 기기에 대한 연구개발이 진행 중이며, 디지털 약 등 복용형 헬스케어 기기에 대한 기술 개발도 추진되고 있습니다.
- 인공 심박동기와 제세동기는 인체 내에 이식하여 치명적인 부정맥을 감지하여 순간적인 전기 충격을 통해 제거하는 역할을 수행하며, 소형화, 저전력화, 무선 충전 기능 등 기술 개발이 진행 중입니다.
- 생체이식형 기기의 사용 편의성, 생체적합성을 극대화할 수 있는 사용 목적 및 신체 적용 여부에 따라 선택적으로 구현이 가능한 기술에 대한 연구가 진행되었습니다.
- 혈관을 따라 이동하면서 질병과 관련된 정보를 수집하고 이를 바탕으로 바로 처치하는 기능을 가진 초소형 시스템인 나노 머신 또는 나노 로봇에 대한 기술도 개발이 진행 중입니다.
해외 기술 동향
Apple은 헬스케어 플랫폼 HealthKit과 미국 내 주요 병원과의 연계를 통해 의료 데이터를 플랫폼으로 끌어들이고 있으며, 모바일 헬스케어와 제도권 의료시스템의 통합을 시도하고 있습니다. 애플워치와 모바일앱 등을 병원과 연계해 생태계를 조성하고, 의사와 과학자를 대상으로 질병 연구 플랫폼인 리서치 키트를 공개하여 전 세계 아이폰에서 수집된 데이터의 연구 활용 기반을 확보하고 있습니다.
Google은 개방형 디지털헬스케어 플랫폼인 구글핏을 통해 의료기관 연계보다 개인의 데이터 활용에 주력한 생태계 조성을 지속하고 있습니다. 자카드(jacquard)라는 전도성 섬유 개발 프로젝트를 발표하였고, 이 섬유를 이용하여 소매에서 터치를 통하여 음악을 제어하는 스마트 재킷을 개발하였습니다. 또한 노화 방지부터 바이오 일렉트로닉까지 다양한 연구들을 수행하며 여러 벤처기업들에 투자를 진행하고 있습니다.
Amazon에서는 암 진단 기업 GRAIL과 영유아 모니터링 스타트업 Owlet Baby Care 등을 인수하는 등 의료분야 투자를 확대하여 기술개발에 박차를 가하고 있습니다.
Microsoft는 HeahthVault 등 다양한 헬스케어 분야에서 개인건강기록에 대한 성장 가능성에 무게를 두고 초기 시장 접근을 위한 기술을 개발해 왔으며 인공지능 기반 기술을 이용한 연구를 심도 있게 추진 중입니다.
Xiaomi는 수면 측정, 심박센서, 운동량 측정 등의 기능을 갖추고 있는 스마트 워치 기술을 개발하여 제품을 출히하였고 인텔의 사물인터넷용 초소형 모듈 큐리를 탑재하고 사용자의 움직임을 감지하여 속도와 칼로리 소모량 등의 운동 정보를 수집할 수 있는 스마트 운동화 개발 기술도 확보하였습니다.
Quantum Operation은 CES 2021에서 손목에 착용하는 비침습적 혈당측정 웨어러블 기기를 공개하였습니다. 이는 스펙트럼 감지 기술을 적용하여 피부를 통해 사람의 혈류에서 포도당을 정확하게 측정할 수 있게 하는 것으로 24시간 연속 측정이 가능한 제품으로 소개되었습니다.
국내 기술 동향
삼성전자는 플렉서블 디스플레이를 적용한 스마트 워치를 출시하였습니다. 그리고 스마트 밴드를 추가로 출시하여 심박수를 측정하고 운동량을 확인할 수 있는 웨어러블 헬스케어 기기로 운동 분야에 특화되어가고 있습니다.
그 후 심전도 측정 기능을 가지고 있으며 달리기, 걷기, 자전거, 수영, 로잉 머신 등 7개 종목을 자동 측정하고 39개 이상의 운동을 기록, 관리하며, 수면 분석 알고리즘을 통해 4단계 수면 상태를 감지하는 기술을 계속 추가 적용하고 있습니다.
더구나 2021년에는 비침습 방식으로 혈당 관리가 가능한 스마트워치 제품을 공개했습니다. 그에 앞서 삼성전자는 미국 MIT 연구팀과 공동으로 라만 분광법에 기반을 둔 비침습 혈당 측정 기술 연구 결과를 국제 학술지 '사이언스 어드밴시스'에 게재하였습니다.
한국전자통신연구원에서는 생체신호를 모니터링하는 바이오패치, 바이오셔츠 등 웨어러블 기술을 개발하였습니다. 추가적으로 개인건강정보를 관리하는 힐링 플랫폼을 통해 미래 건강 상태를 예측하는 Dr. AI 등에 대한 기술도 개발하고 있습니다. 그리고 개인 주도의 건강 정보 유통을 위한 인공지능 주치의 기술, 의료 영상화 및 영상 분석기술도 개발 중에 있습니다.
한국과학기술원은 가스센서 및 바이오 헬스케어용 나노소재의 제조 방법에 대한 연구를 지속적으로 추진하고 있습니다. 체내 이식형 무선 바이오센서 시스템을 위한 생체적합 및 생체모사형 전도성 접착제의 개발에 대한 연구를 계속하고 있으며, 의류형 전자소자를 위한 섬유 기반 능동 매트릭스 방식의 촉각센서 연구도 수행하고 있습니다.
한국과학기술연구원은 듀얼 밴드를 이용한 라이프 가디언스 기반의 스트레스 측정/관리 기술을 개발하고 있습니다. 이는 실시간 스트레스 모니터링을 위한 무자각 생체신호 측정 디바이스의 개발로 이어질 수 있을 것입니다. 또한 고령 인구의 치매 조기예측, 치료제 및 환자 케어 기술 개발사업을 수행하고 있으며 복합 구조체 프린팅 기술스마트 부품을 활용한 웨어러블 시스템 기술 및 스마트 워치 부품에 대한 기술의 개발도 지속적으로 추진하고 있습니다.