ICT와 의료산업의 융합에 따라 급속도로 성장하고 있는 스마트 바이오 반도체 시장의 기술동향과 표준화 현황을 살펴보는 ‘2014 스마트 바이오 반도체 국제표준 기술포럼’이 산업통상자원부와 국가기술표준원의 공동 주최로 지난 27일 르네상스서울 호텔에서 개최됐다.

정부 R&D 사업의 국가 표준화 작업을 주도적으로 추진하고 있는 ‘국가표준코디네이터’ 사업의 일환으로 열린 이번 행사는, 스마트 바이오 반도체의 국내·외 시장동향을 살펴보고, 관련 산업계 종사자들의 기술정보 공유 및 네트워크 구축을 통해 경쟁력 향상을 도모하자는 차원에서 마련됐다.

시급한 스마트 바이오 반도체의 국제 표준화

‘스마트 바이오 반도체 산업 및 표준화 현황과 전망’이란 주제로 기조강연을 한 광운대의 박재영 교수는 스마트 바이오 반도체에 대해 “스마트폰과 같은 개인화된 지능형 IT 기기와 연동되어 언제 어디서나 헬스케어 및 의료검사 기능을 가능하게 해주는 차세대 반도체 기술”이라고 정의했다. 

박 교수는 “고령화와 소득증대, 그리고 삶의 질을 높이려는 의식수준의 향상으로 인해 의료 분야의 패러다임이 예방과 관리로 전환되면서, 최근 첨단 융합기술을 활용한 스마트 헬스케어 및 진단 의료기기가 상용화 되고 있눈 추세”라고 밝혔다.

이 날 행사에서 박 교수가 거론한 스마트 바이오 반도체의 활용 분야를 살펴보면 의료, 식품, 군사 분야 등 다양하다. 의료의 경우 혈당이나 임신 호르몬과 같은 생체물질 및 신호를 분석하고, 식품의 경우는 잔류농약 및 중금속과 같은 유해물질을 검출하며, 군사 분야의 경우는 사린이나 탄저균과 같은 대량 살상용 무기로 사용될 수 있는 생물학적 무기를 감지하는 용도 등에 적용할 수 있는 것으로 나타났다.


박 교수는 스마트 바이오 반도체를 활용한 생물학적 신호 감지(Bio-Signal Sensing) 기술에 대해 “생명체의 뛰어난 감각기능과 분자식별 능력을 이용하거나 모방하여, 여러 가지 화학물질을 선택적으로 감지하고 측정하는 기술”이라고 설명했다.

그리고 또 다른 스마트 바이오 반도체를 활용한 기술인 현장자가진단(POC, Point of care)에 대해 박 교수는 “랩온어칩을 기반으로 환자가 처치 받은 위치와 근접한 곳에서 실시하여 샘플의 전처리 없이도 신속하게 시행하여 진단 및 치료하는 기술”이라고 소개하면서 “감염성 질환이나 약물남용 등에 적용될 수 있다”고 말했다.

박 교수는 스마트 바이오 반도체 기술의 상용화 사례로, 해외의 경우는 모츠(motes)라 불리는 소형 무선센서를 칫솔이나 신발 등에 부착해 노인들의 행동정보와 생체정보를 수집하는 인텔의 경우를 소개했다. 또한 국내의 경우는 혈액으로 전립선 질환 등 각종 질병 진단을 5분 내에 끝낼 수 있는 나노엔텍의 휴대형 핼액진단 기기 등을 제시했다.

발표를 마무리하며 스마트 바이오 반도체의 국제 표준안 제정 필요성을 강조한 박 교수는 “개인화된 스마트 기기와 바이오 반도체를 연결하기 위한 규격 및 인터페이스의 통일, 그리고 생체 샘플과 생체 정보의 획득에 대한 유효성 평가 등에 대한 표준이 필요하다”며 “개인의 생체정보 전송 및 보호를 위한 병원의 관리 표준을 위해서라도 하루 속히 국제 표준안이 제정돼야 한다”고 촉구했다.

개인별로 최적화된 큐레이션 서비스 제공

스마트 바이오 사업을 추진하고 있는 업계의 현황을 중심으로 진행된 오후 세션에서인포피아의 손승현 본부장은 ‘바이오센서 기반 빅데이터의 건강관리 문제점 및 제언’을 주제로 발표했다. 손승현 본부장은 시장예측 전문 기관인 가트너(Gartner)의 자료를 인용하여 “헬스케어 및 피트니스 분야의 웨어러블 시장규모가 지난해의 16억 달러에서 오는 2016년에는 50억 달러에 근접할 것”으로 전망했다.

손 본부장은 기술의 발전에도 불구하고 건강을 측정하는 기기들에서 오차가 발생하는 이유에 대해 사람들 마다 다른 개인별 차이를 언급하면서 “유전적 요인부터 시작하여 개인별 체온의 차이나 특정 부위만을 사용하는 신체활동, 그리고 심박수 등의 차이로 오차가 발생한다”고 밝혔다.

구체적인 오차 발생의 원인을 설명하기 위해 손 본부장은 혈당측정기를 사례로 들면서 “기계의 결함이나 검사 시험지의 불량, 그리고 사용자의 측정 방법 및 시간의 차이 등에 따라서도 오차가 발생할 수 있다”고 덧붙였다.

이처럼 개인별 차이나 측정 결과의 차이 등으로 인해 발생할 수 있는 오류의 개선을 위해 손 본부장은 “웨어러블 디바이스 등을 통해 수집된 개인 자료와 병의원의 건강기록 자료 같은 빅데이터를 연계하는 방안이 필요하다”며 “이 밖에도 제품 평가의 기준을 마련하고, 임상적 근거를 확보하려고 노력하며, 서비스에 대한 이해도를 강화하는 것이 뒷받침돼야 한다”고 말했다.


이어서 ‘모바일 헬스케어와 상황인식 플랫폼’에 대해 주제발표를 한 SK텔레콤의 김태평 부장은 “전 세계 사망원인의 1위가 심혈관계 질환”이라며 “그렇기 때문에 이런 위험을 예방할 수 있는 사람의 신체정보를 언제 어디서나 기록하는 모바일 헬스케어가 각광을 받게 될 것”이라고 전망했다.

김 부장이 모바일 헬스케어의 사례로 예를 든 스마트 청진기는 산모나 심장질환자들이 자가 진단용으로 활용이 가능하며, 심박동 측정 이어폰은 광학 센서 기술을 적용하여 이어폰이 귀에 흐르는 혈류량을 체크해 심박동을 측정할 수 있다.

김 부장은 “다른 산업과 마찬가지로 모바일 헬스케어 분야도 하드웨어의 보급확대와 함께 수집된 데이터를 활용해 가치를 활용할 소프트웨어에 대한 수요가 증가하고 있다”며 “건강관리의 경우 단순하게 데이터를 추적하던 과거의 형태에서 벗어나 데이터에 빅데이터를 적용한 큐레이션으로 진화하는 등 코치의 역할 및 동기부여 등을 제공하고 있다”고 덧붙였다.

자기 측정(Quantified Self)의 분야에 대해서도 김 부장은 “ICT 기술의 발달이 디바이스의 휴대성 및 네트워크 기술의 진화를 촉발하여 사물 인터넷 시대로의 이행을 촉구하고 있으며, 스마트 디바이스가 스스로 다양한 상황을 인지하여 정보를 제공하는 형태로 발전하고 있다”고 소개했다.

발표를 마치며 김 부장은 “스마트 디바이스의 응용 프로그램들이 신체 활동량 측정에만 그치던 기존의 형태에서 벗어나 전문 건강지표와 라이프로그(Lifelog) 등을 수집하면서 개인별로 최적화된 큐레이션을 제공하는 서비스로 발전하게 될 것”이라고 예측했다.