최근 스위스 로잔 연방공과대학교(EPFL) 나노전자 연구소는 엑스센시오(Xsensio)와 함께 스트레스 호르몬을 지속적으로 감지·측정하는 웨어러블 센서를 개발했다고 밝혔다.

이 장치는 사람의 피부에 직접 부착하는 패치형이며, 트랜지스터와 그래핀으로 만든 전극이 포함돼 있다. 이 전극은 매우 높은 감도로 신체에서 분비되는 땀 속 호르몬과 접촉하면 즉시 호르몬을 감지하고, 그 농도를 측정할 수 있다. 이는 만병의 근원이라고 불리는 스트레스 수준을 정량화하고, 지속적으로 관리하여 관련 질병에 대해 선제적 대응을 할 수 있을 것으로 기대를 모은다.

코르티솔(Cortisol), 스트레스를 알려주는 호르몬

대부분의 현대인은 과도한 스트레스에 노출돼 있다. 우리 몸은 스트레스를 느낄 때 외부의 자극에 맞설 수 있도록 최대의 에너지를 생산해내고, 이 과정에서 부신피질호르몬의 일종인 코르티솔(Cortisol)이 분비된다. 이같이 자극에 대항한 충동적 분비를 하기도 하지만 사실 코르티솔은 신체의 순환 리듬에 따라 하루 종일 일정량이 분비된다.

하지만 이 호르몬의 농도가 균형을 잃고, 너무 많이 분비되거나 충분히 만들어지지 않은 채 지속되면 이른바 스트레스성 질환이 나타나 건강을 심각하게 해칠 수 있다. 보통은 두통, 불면증, 만성 피로 등으로 나타나지만, 심한 경우 번아웃 증후군을 호소하는 경우도 적지 않다. 따라서 그간 심리적 측면에서 다뤘던 스트레스를 호르몬의 농도 측정 및 이상 분비 체크를 통해 생리학적·병리적 연구로 전환할 필요가 있다.

다행히 여러 선행 연구를 통해 코르티솔이 땀, 타액, 소변, 혈중에 포함돼 있다는 것이 밝혀졌으나, 그 농도를 지속적으로 모니터링하는 시스템은 미비한 상태였다. 이에 이오네쿠스(Adrian Mihai Ionescu) EPFL 교수는 “코르티솔을 지속적으로 측정하는 것은 스트레스 관련 질병에 대한 양적·객관적 자료를 수집하여 병리적 연구를 가능하게 한다. 그리고 환자에 대해 적절하고도 효과적인 처방을 제공할 수 있다.”고 밝혔다.

비대면 시대, 비대면 의료 시스템 속속 개발 중

비대면 시대, 4차 산업 기술을 기반으로 한 비대면 의료 시스템이 속속 개발되고 있다.

비대면 의료(Virtual Health)는 환자가 의료인과 직접 대면하지 않고 의료 서비스를 받을 수 있는 의료 형태를 뜻한다. 맥킨지(McKinsey)의 2020년 보고서에서 비대면 의료는 원격의료(Tele health), 디지털 치료제(Digital Therapeutics), 의료시스템 운영(Care navigation) 등 세 가지 유형을 포함하는 것으로 정의했다.

현재 우리나라를 비롯한 해외 주요국들은 비대면 의료 분야 중 특히 원격의료가 활발하게 개발 중이다. 원격의료는 의사가 ICT 기술을 활용하여 환자에게 원격 모니터링, 원격진단과 원격치료를 제공하는 의료 서비스를 뜻한다. 원격의료는 병원 간 협진과 웨어러블 기기를 활용한 예방 중심의 의료 서비스가 활성화되었고, 이 분야의 시스템들이 속속 개발돼 그 추세도 가속될 전망이다.

EPFL과 Xsensio가 개발한 ‘스트레스 호르몬 측정 웨어러블 센서’도 원격의료 시스템에 속하는 장치이다. 이미 스위스 로잔 대학병원의 내분비내과 넬리 피텔라우드(Nelly Pitteloud) 교수를 주축으로 지속적인 코르티솔 모니터링을 해 보았으며, 이는 코르티솔의 생리학적·병리적 리듬을 연구하는 데 큰 기여를 할 것으로 기대된다.