ISSUE REPORT 의료기기 및 헬스케어 ICT융합 ISSUE 미래의 의사, IBM 왓슨 - 인지 컴퓨팅 기술발전에 따라 의료패러다임 변화 의료 빅데이터의 활용분야 확장성 국내 인공지능 의료서비스 현황 - IBM왓슨헬스(IBM Watson Health) 이란? 4차산업혁명, 헬스케어 산업의 변화 - 제4차 산업혁명과 헬스케어 산업의 발전 - 한국 헬스케어 산업의 약점은? - 4차 산업혁명이 바꿀 융복합 의료기기 미래의 의료기기 제품의 방향? - 부산의 ICT+헬스케어 산업의 첫 단계 시민의 의료서비스 불편함을 해결
미래의 의사, IBM 왓슨 있도록 시각적 정보를 제공한다. 하지만 같은 데이터 미국 최고의 암센터로 꼽히는 메모리얼 슬론케터링이 나 MD앤더슨에서는 IBM의 수퍼컴퓨터 왓슨 이 전문 의와 함께 암 백혈병 환자를 돌본다. 의료진이 각종 임 상 정보를 입력하면 왓슨은 환자의 상태와 치료법 등 을 조언해 준다. 수백만건의 진단서, 환자 기록, 의료 서적 등의 데이터를 토대로 왓슨 스스로 판단해 가장 확률 높은 병명과 성공 가능성이 큰 치료법 등을 알려 라도 의사마다 다른 판단이 내려질 수 있다. 하지만 이 젠 컴퓨터가 이를 보고 판단해 오차를 줄이고 객관성 을 높일 수 있다.1) 의료 빅데이터의 활용분야 확장성 주는 것이다. 왓슨의 역할이 커지면서 슬론케터링 암 센터에서는 왓슨 종양내과 라는 부서까지 만들었다. 인지 컴퓨팅 기술발전에 따라 의료패러다임 변화 컴퓨터가 의사 대신 환자를 진단하는 시대가 성큼 다 가왔다. 컴퓨터가 스스로 분석하고 이해한 뒤 판단하 는 인지 컴퓨팅(Cognitive Coputing) 기술이 발 미국의 인리틱 은 각종 의학 영상자료를 토대로 환자 을 융합한 기술로, 쉽게 말해 방대한 데이터에서 어떤 알려준다. 자사 소프트웨어가 방사선 전문의보다 더 전한 덕이다. 인지 컴퓨팅이란 빅데이터와 인공지능 패턴을 찾아내 가치를 얻어내고 증대시키는 기술이다. 의료계에서는 길게는 며칠씩 걸리던 환자 정보 해석, 의학 문헌과 정보의 수집을 몇 분으로 단축시키면서 환자 치료에 혁신을 가져다 줄 것으로 기대하고 있다. 수퍼컴퓨터 왓슨 어떻게 활용 하나 시스템 개발 의료진과 IBM이 협업해 진료환경에 맞는 시스템 구축 데이터 입력 관련 환자 기록, 진단서 의학서적 등 자료 입력 자료:IBM 활용 인지 컴퓨팅 기술 활용해 환자 병명 진단, 치료법 제시 보완 및 학습 새로운 사례 입력 통해 정확성 높임. 비정형 데이터의 수치화 관련 기술 개발에 가장 적극적인 곳은 IBM이다. 최근 의료서비스 데이터를 활용하는 왓슨 헬스 사업부를 신설한 데 이어 X선 컴퓨터 단층촬영 (CT) 자기공명 의 암세포를 식별하고 5년 이내 완치율 사망률 등을 정확하게 X선에서 악성 폐종양을 찾아낼 수 있다는게 인리틱의 주장이다. 미국의 23앤드미(23andMe) 는 의사의 도움없이 99 달러 비용으로 개인 유전자 분석을 통해 질병 가능성 등 250여 개의 의료 정보를 제공하는 서비스를 출시 했다. 마이크로소프트 애플 등은 인지 컴퓨팅 기술을 활용해 웨어러블 기기에서 수집한 신체 정보로 건강 질병 등을 진단하는 서비스를 제공하고 있다. 국내에 서도 대형 병원을 중심으로 컴퓨터 진단 기술이 확산 되고 있다. 영상(MRI)등 300억 개의 의료영상 정보를 보유한 머 지 헬스케어 의료 빅데이터 회사인 익스플로리스 까 지 잇따라 인수했다. CT MRI등은 환자 상태를 알 수 Busan Econoic Prootion Agency 02
의료정보는 엄청나게 늘고 있지만 인구 증가와 고령화 에 따른 만성질환 환자의 증가로 의료진도 부족해진 다. 이에 대한 대안이 바로 인지 컴퓨팅이다. 많은 전문 국내에선 이미 한국 IBM이 SK(주) C&C와 협력해 한국 어가 가능한 에이브릴 왓슨 서비스를 준비하고 있다. 가들은 굳이 병원을 찾지 않더라도 각종 스마트기기 부산대 진단검사의학과 김형회 교수도 17년 부산대 는 물론 예방까지 가능해진다 며 기존 의료 패러다임 를 보조하는 역할을 기대하고 있고, 환자의 각종 임상 를 통해 건강이상을 자동적으로 체크하고, 질병 치료 이 바뀌게 될 것 이라고 예상하고 있다. 병원도 왓슨 도입을 통해 의사의 암환자 진단과 치료 정보를 입력하면 왓슨이 의사에게 환자의 상태와 치료 법을 조언해 주는 방식이다. IBM왓슨헬스(IBM Watson Health) 이란? 필립스 라이프레코드 등은 각종 기기에서 얻은 바이 어 데이터는 물론 각종 진료기록 등을 저장 관리할 수 있는 디지털 플랫폼을 준비중이다. 하지만 한계도 분 왓슨은 최초의 상업화된 코그니티브(인지) 컴퓨팅 기 감정의 소통까지 대신하긴 힘들다 이는 의사를 돕는 라우드를 통하여 제공되는 이 시스템은 다량의 데이 명하다. 의사와 환자 간의 교감이 중요한데 컴퓨터가 보완재는 될 수 있어도 대체재가 되긴 힘들다는 전문 가들의 의견이 있다.2) 국내 인공지능 의료서비스 현황 작년 9월, 국내최초로 가천대 길병원이 IBM의 인공지 능 수퍼컴퓨터 왓슨(Watson) 의료서비스를 시작했 다. 가천대 길병원은 암환자를 진료하고 치료하는데 왓슨을 활용할 전망이다. 최신 연구 결과를 모두 검토 하려면 일주일에 160시간이 걸린다는 연구결과가 있 을 정도로 한 명의 의사가 모든 정보와 지식을 습득하 는 것은 불가능하지만 왓슨의 정확도는 96%에 이른 다 고 IBM측은 말하고 있다. 능으로서, 컴퓨팅 기술의 새로운 시대를 대표한다. 클 터를 분석하여 자연어로 제시된 복잡한 질문들을 이 해하고, 근거에 기반한 해답을 제안한다. 왓슨은 계속 하여 과거의 상호작용으로부터 학습하고, 시간이 지날 수록 가치와 지식을 얻는다. 2015년 4월, 회사는 IBM 왓슨 헬스 와 왓슨 헬스 클라우드 플랫폼을 출범하였 다. 왓슨 헬스는 의사, 연구자, 보험사들이 매일같이 생 성 및 공유되는 방대한 양의 개인 건강 데이터로부터 그들의 의료 통찰력을 구축하는데 도움이 되어 혁신을 할 수 있는 능력을 향상시키는데 도움을 줄 것이다. 왓 슨 헬스 클라우드 는 이러한 정보가 역동적이고 지속 적으로 증가하는 임상, 연구 및 사회 건강 데이터와 공 유 및 결합할 수 있도록 할 것이다. IBM 왓슨 에 대한 추가적인 정보는 ib.co/watson에서 찾아볼 수 있다. Busan Econoic Prootion Agency 03
4차산업혁명, 헬스케어 산업의 변화 4차 산업혁명으로 전통적인 보건의료산업의 경계가 허물어지면서 헬스케어 영역이 크게 확대되고 있다. 보건의료 패러다임은 치료 중심에서 예방 관리 중심 으로 바뀌고 과학기술과 의료가 결합해 개인 맞춤의료 시대가 도래하고 있다.3) 헬스케어 패러다임의 변화 구분 시대 대표적 기술혁신 목적 주요지표 1.0 헬스케어 패러다임의 시대 구분 (공중보건의 시대) 18~20세기 초 인두접종 개발 전염병 예방과 확산 방지 전염병 사망률 공급자 국가 수요자 전 국민(시민) 2.0 (질병치료의 시대) 20세기 초~말 페니실린 개발 (건강수명의 시대) 21세기 이후 인간게놈프로젝트 질병의 치료 치유 기대수명, 중대질병 사망률 제약/의료기기 회사, 병원 환자 3.0 예방접종, 상하수도 보급 제약/의료기기/ 헬스케어 산업의 청진기, X-RAY 발명 병원의산업화 주요변화 의사 양성체계 확립 신약 및 치료법 개발 질병 예방 및 관리를 통한 건강한 삶 영위 건강수명, 의료비 절감, 만족도(+경험) 기존 공급자 + IT, 전자, 건설, 자동차 회사 등 환자+정상인 유전자 조기진단 맞춤치료제 등장 U-헬스의 보급 헬스케어 산업과 관련하여 4차산업혁명의 티핑포인 트가 발행할 기술들을 살펴보면, 아래표와 같은 포인 트와 사례로 분석해 볼 수 있다.4) 기술 티핑포인트 사물 인터넷 2022년, 1조 개의 센서가 인 터넷에 연결 웨어러블 인터넷 2022년, 세계 인구의 10% 가 인터넷이 연결된 의류를 착용 이식 기술 2023년, 최초의 이식형 모바 일 폰 상업화 새로운 시각 인터페이스 2023년, 안경의 10%가 인 터넷에 연결 커넥티드 홈 2024년, 가정용 기기가 가정 내 인터넷 트래픽의 50% 이상 차지 주머니 속의 슈퍼컴퓨터 인공지능과 의사결정 로봇과 서비스 3D프린팅과 인간의 건강 2023년, 90%의 사람이 스 마트폰을 사용 2026년, 기업 이사진에 인공 지능이 등장 2021년, 미국에 로봇약사가 등장 2024년, 3D프린팅으로 제 작된 간이 이식 사례 당뇨 디지털 코치 : 영국 NHS는 HP와 협력하여 웨어러블 센서 및 IoT 기기를 개발 테스트 베드 사업을 실시 [23] 기술통합 건강관리 : 영국 NHS는 치매환자를 대상으로 가정에 IoT기기를 설 치 모니터링하는 시범사업 실시 [24] 스마트 셔츠 : Heddoko, Hexoskin, Ralph Lauren, Cityzen Sciences, OMsignal 등의 다양한 기업에서 심박, 호흡, 근전도 등을 측정하는 의류를 출시 [25] 이식형 피임기구 : 빌게이츠 재단은 외부 원격제어로 동작하는 이식형 피임 기구를 프로젝트를 지원 캡슐형 비만감시 기구 : 비만환자의 지방 수준을 모니터링 하고 배부름 을 느끼는 물질을 생성시키는 삼킬 수 있는 캡슐을 개발 중 구글 글래스 : 수술 시 환자 정보를 즉각적으로 확인하는 용도 사용 보건의료 콜센터, 무료 응급 전화 서비스, 응급상황, 모바일 원격진료 등에 활용 치매환자의 가정 내 모니터링 등 IBM Watson의 암 치료 계획 수립 보조는 시행되고 있으며 추후 피부암 진단 등도 프로젝트 진행 중 제약에 사용되는 다양한 로봇이 개발 출시되어 있으며 일본의 경우 노인 돌봄 을 위한 로봇을 개발 현재 인체의 뼈조직 대체 및 모의 수술 용도로 다양한 3D 프린팅 기술이 활용 자료 : 보건산업진흥원 정리 자료:헬스케어 3.0 - 건강수명 시대의 도래, SERI보고서, 2012.8 구체적으로, 인간 유전체 정보의 접근성 확대로 질병 과 관련 있는 유전자 이상을 사전에 감지하고 대응하 는 등 치료(Cure) 중심에서 개인화된 헬스케어/예방 (Care/Prevention)으로 전환, 인간 유전체 염기서열 의 완성으로 유전 정보로부터 개인의 질병 발생 가능 성을 사전에 탐색하거나 개인에 적합한 의학적 처방을 모색하는 일이 가능해지고, 의약품 효과의 개인에 따 른 편차가 크고 표적 항암 치료제 등 고비용 의약품 처 방의 경제적인 부담 경감에 대한 수요가 발생한다. 영 국, 미국 등 선진국들은 개인의 유전체 정보와 건강 정 보를 종합적으로 분석하고 이를 토대로 개인화된 헬스 케어 서비스를 제공할 수 있는 기반을 구축, 스마트폰 의 보급, 웨어러블 디바이스 등 환자의 자발적 참여를 가능하게 하는 기술이 발전함에 따라 헬스케어 서비 스가 병원 밖으로 확산되는 움직임이 발생하고 있다. ① 사물인터넷(The Internet of and for Things) 2022년에 1조 개의 센서가 인터넷에 연결될 것으로 예상되고 있음. 지능형 센서의 발전과 함께 컴퓨팅 파워 증가, 하드 웨어 가격 하락이 이루어짐에 따라 모든 사물이 인 터넷에 연결되어 데이터기반 서비스의 기반이 될 것 으로 봄. 장단점 : 의료 자원의 효율적 활용, 삶의 질 개선, 연 결된 제품에 따라 추가적인 지식과 가치 생성이 예 상되나 복잡성이 증가하여 제어의 손실도 우려되고 있음. 사례 : 영국 NHS는 IOT 테스트 베드를 구축하고 당 뇨 디지털 코치, 기술통합 건강관리 시범사업을 실 시중임. Busan Econoic Prootion Agency 04
자료 : Paya Barnaghi (2016) <그림> 영국 NHS의 IOT테스트베드 개념도 ② 웨어러블 인터넷(Wearable Internet) 2022년에 세계 인구의 10%가 인터넷이 연결된 의 류를 착용할 것으로 예측. 현재 스마트워치 등이 출시되고 있지만 점점 의류 등 사람이 착용하는 다른 장비들도 인터넷에 연결 될 것으로 예상. 장단점 : 자기 관리 의료가 실현됨으로 건강하고 더 오랜 삶을 가져올 것으로 보이나 사생활 보호에 대 한 우려도 상존되고 있음. 사례 : 랄프로렌은 애플워치와 연계하여 심박수와 호흡 등을 측정하는 의류를 개발 판매 및 다른 기업 들도 심박, 호흡, 근전도 등을 측정하는 의류를 출 시 중임. <그림> 스마트 의류 Busan Econoic Prootion Agency 05
③ 이식기술(Iplantable Technologies) 2023년을 최초의 이식형 모바일폰이 상업화되는 시점으로 예상하고 있음. 현재 인공심장박동기(Paceaker), 인공와우 등이 인체에 이식되고 있으나, 사람들은 점점 더 많은 기 기와 연결되고 있고 궁극적으로 통신, 위치, 동작/건 장 단점 : 시각을 통해 데이터에 접근할 수 있는 증강 현실의 실현으로 의료/수술 등의 서비스 제공이 효 율적일 수 있지만 주의산만에 따른 사고, 과몰입에 따른 트라우마, 중독 현실도피 증가 등으로 헬스케 어산업에 악영향을 끼칠 수 있음. 강모니터링 기능 등이 체내에 이식될 것으로 예상. 장단점 : 기술의 실현은 보건의료 성과 창출에 긍정 적인 결과를 가져올 것으로 보이나 사생활 보호에는 부정적일 수 있음. 사례 : 빌게이츠 재단은 외부 원격제어로 동작하는 이식형 피임기구를 제작하는 프로젝트를 지원, 비만 환자의 지방 수준을 모니터링 하고 배부름 을 느끼 는 물질을 생성시키는 삼킬수 있는 캡슐을 개발중임. 시 사점 : 의료목적이 아닌 이식용 모바일폰 등이 개 발될 경우 기존의 품질경영 및 공산품안전관리법, 의료기기법 등으로 관리가 어려워 질 수 있어 새로 운 규제체계의 검토가 필요할 수 있음. <그림> 구글 글래스의 실현 컨셉 ⑤ 주머니 속의 슈퍼컴퓨터 (A Supercoputer in Your Pocket) 2023년을 90%의 사람이 스마트폰을 사용할 시점 으로 예상함. 우리나라의 경우 티핑포인트에 거의 도달한 상황으 로 인터넷을 통한 병원 예약, 병원평가 정보 조회 등 을 통해 의료 서비스에 대한 접근은 보다 용이해짐. 장단점 : 의료 서비스에 대한 접근성을 개선할 수 있 으나 정보 조작 등에 따른 부작용도 존재할 수 있음. 시사점 : WHO(2011)은 스마트폰의 보급을 통한 <그림> 원격제어가 가능한 이식형 피임기구 ④ 새로운 시각 인터페이스 (Vision as the New Interface) 2023년을 안경의 10%가 인터넷에 연결될 시점으 Health의 단기적인 효과는 Free(2010), ColeLewis와 Kershaw(2010), Holtz와 Lauckner(20 12), Krishna(2009)등의 연구를 통해 일정 부문 단 기적인 효과가 확인된 상황으로 국내 적용에 대한 장기적인 검토가 필요할 수 있음. 로 예상됨. 구글 글래스가 개발되어 미국 등 일부 국가에서 실 제 수술 상황에서 사용. Busan Econoic Prootion Agency 06
100% 95% 85% Korea Taiwan Netherlands Israel 70% SartphoneUsage (%) Austrailia Ireland China 75% Sweden Spain Hong Kong 80% UAE Singapore Saudi Arabia / KSA 90% Denark 65% 60% 55% 50% 45% 40% 35% 30% 25% 20% 15% 10% 5% 10% 15% 20% 25% 30% 35% 40% 45% 50% 55% 60% PC Usage (%) 65% 70% 75% 80% 85% 90% 95% 100% 자료: Google, World Econoic Foru (2016) <그림> 성인 인구의 90%가 스마트폰을 사용하는 국가( 15.03) 60 Established 50 Pilot Inforal Percent of countries 40 Noe given 30 20 10 0 cis De rt e st sy ng isi ra o pp su ss e nc n io lla e s n io at nc g rin ito s ey rv su n on io e en ar Aw ei th al rv Su He nt ie s rd co re ia pl rs de in iliz ob co ity e y cin re i ed t en t en at r fo t Pa In nt ie t Pa un at e Tr Co le te nt i po s c en tre g er s cie n ge er ile ob Ap M E en ll c ca ee re l-f th al l To He 자료: WHO (2011) Heath initiatives <그림> Health전략과 세계의 단계별 적용현황 ⑥ 유비쿼터스 컴퓨팅(Ubiquitous Coputing) 2024년을 세계 인구의 90%가 인터넷에 정기적으 로 접근할 수 있는 시점으로 전망. 오늘날 세계 인구의 43%가 인터넷에 접속되어 있 으나 향후 인터넷에 대한 접근은 인간의 기본권으로 인식될 수 있음. 장 단점 : 의료 서비스에 대한 접근성을 개선할 수 있 으나 정보 조작 등에 따른 부작용도 존재할 수 있음. Busan Econoic Prootion Agency 07
⑦ 커넥티드 홈(The Connected Hoe) 2024년(엔터테인먼트 기기나 통신기기가 아닌) 가 정용 기기가 가정 내 인터넷 트래픽의 50%이상을 차지할 것으로 예상됨. 지능형 센서의 발전과 함께 컴퓨팅 파워 증가, 하드 웨어 가격하락이 이루어짐에 따라 모든 사물이 인터 넷에 연결되어 데이터 기반 서비스의 기반이 될 것 으로 예상됨. 장단점 : 장애인/고령자의 독립적인 생활(약물 복용 모니터링, 환자 입원일 수 감소 등을 통한)의료시스 성, 책임의 문제 등이 존재함. 사 례 : 샌프란시스코 지자체는 음식점 리뷰 앱을 운 영하는 Yelp와 협력하여 음식점 평가에 위생평가 점수를 같이 공개하도록 하여 시민들의 의사결정에 도움을 제공하고 있음. 이는 국내 병의원 평가 점수를 통한 등급화 체계 구축 도 가능해 질 수 있음. ⑨ 인공지능과 의사결정 (Artificial Intelligence and Decision-Making) 템 비용 절감이 가능하나 개인정보 보호, 사이버 범 2 026년에 기업 이사진에 인공지능이 등장할 것으 사례 : OECD(2011)는 보건의료 서비스 개혁을 위 현재 연구중인 자동차 운전 외에도, AI는 과거의 경 죄 등에 취약해 질 수 있음. 한 사례로 영국의 치매환자의 가정 내 모니터링 시 스템을 언급함. 시 사점 : 장애인/고령자를 보조하기 위한 가정용 모 니터링 시스템을 도입하기 위한 재정적 지원등을 대 비해야 할 수 있음. Coplex Health 로 예상함. 험데이터를 바탕으로 구체적인 결론을 쉽게 도출할 수 있어 복잡한 미래의 의사결정 절차를 자동화 가능. 장 단점 : 보다 빠른 의사결정, 더 나아가서 실시간 의사결정이 보다 효율적으로 가능하나 데이터 신뢰 성, 책임의 문제 등이 존재함. 사 례 : Bennet(2013)의 연구에 따르면 실제 환자 의무기록을 이용하여 학습한 AI와 일반적인 치료방 법을 비교한 결과 AI의 경우가 치료결과(+41.9%) 및 비용(-58.5%)에서 효율적인 것으로 나타남.(왓 Wellness 슨 프로그램) Safety & Independence 시사점 : 딥러닝을 위한 빅데이터 활용에 대한 방안과 개별된 의사결정 프로그램에 대한 보험수가 적용 등 의 Sart Hoe 자료 : Parks Associates (2015) Siple 료현장에 적용하기 위한 다양한 제도적 검토가 필요함. <그림> 커넥티드 홈 개념 ⑧ 의사결정에 빅데이터 활용(Big Data for Decisions) 2023년에 인구총조사를 빅데이터를 활용하여 실시 하는 최초의 국가 등장 예상. 이전 보다 많은 데이터가 지역사회에 존재하며 이를 활용한 신속하고 효율적인 의사결정이 가능해짐. 장단점 : 보다 빠른 의사 결정, 더 나아가서 실시간 의사결정이 보다 효율적으로 가능하나 데이터 신뢰 <그림> 암 치료 계획 보조를 위한 Watson Busan Econoic Prootion Agency 08
⑩ 로봇과 서비스(Robotics and Services) 2021년에 미국에 로봇 약사가 등장할 것으로 예상. 로봇공학은 제조업에서 농업생산, 소매 서비스의 직 업까지 강력한 영향을 미칠 것으로 예상됨. 장단점 : (제약 연구개발 성과로 인한) 향상된 보건 상황을 가져올 것으로 예상되나 많은 직업이 사라 질 수 있음. 사 례 : 현재 의료분야에서는 의료기기 생산을 중심 으로 3D 프린팅 기술이 활용되어 일부 의료기기는 3D 프린팅으로 생산되고 있으며 사전 모의 수술에 도 사용되고 있음. ⑫ 3D프린팅과 인간의 건강 (3D Printing and Huan Health) 사례 : 헬스케어 환경에서 사용 가능한 로봇들로는 2 024년 최초로 3D 프린터로 제작된 간이 이식될 것 양한 분야에서 활용할 것으로 예상되어 간호사, 약 3 D 프린팅 기술이 금속 재료 등의 적층에서 보다 발 자율 이동 수송, 환경 소독, 실허밀, 제약 멸균 등 다 사, 임상병리사, 방사선사 등의 다양한 업무를 일부 나마 대체할 것으로 예상됨. 으로 전망되고 있음. 전하여 바이오 프린팅으로 인체의 장기 등의 제조도 가능할 것으로 전망함. 장 단점 : 기증 장기의 부족 극복, 병원에서 환자 맞 춤형 제품을 제작, 고가 의료 제품의 인쇄, 실제 장 기를 제작하여 임상실험, 식품 인쇄, 식품 위생 개 선 등이 기대되나 규제되지 않은 의료기기/인체 조 직의 생산, 도덕/윤리적 문제, 생산 제품의 책임 문 제등이 있음. 시 사점 : 향후 다양한 제품들이 3D 프린팅으로 제조 되어 제조 품질관리, 제조자 책임범위, 허가 대상 등 다양한 부분에서 논의가 필요함. <그림> 일본의 케어로봇 RIBA ⑪ 3D 프린팅과 제조 (3D Printing and Manufacturing) 2022년 최초로 3D 프린터로 제조된 자동차의 생산 <그림> 3D 프린팅으로 제작된 의료기기 시간이 지남에 따라 3D프린팅은 속력, 비용, 크기의 향후, 미래사회는 앞서 살펴본 ICT 기술을 바탕으로 헬 장단점 : 3D 프린팅을 사용하여 의료 시술의 이해 급속도로 진행될 것으로 예상됨. 이 예상되고 있음. 장애물을 극복하고 더욱 보급될 것으로 보임. 와 학습을 촉진, 다품종 소량생산이 가능하여 의료 기기의 가격인하 요인, 운송비용 감소 등이 가능하 나 제조업 일자리 감소, 제품 품질관리 등이 문제가 될 수 있음. 스케어 산업 전반에 걸쳐서 다양한 패러다임의 변화가 연구/개발, 임상시험, 제조, 시술/투약, 간호 등 전반적 인 분야에 큰 영향을 미칠 것으로 판단됨. Busan Econoic Prootion Agency 09
제4차 산업혁명과 헬스케어 산업의 발전 한국 헬스케어 산업의 약점은? 헬스케어 산업의 발전으로 연구/개발 비용 및 시간을 많은 전문가들은 4차 산업혁명을 앞두고 한국 헬스케 제조할 수 있을 것으로 예상됨.5) 프라 미비와 취약한 감염병 관리체계, 높은 의료기기 단축할 것으로 예상되며 각 환자별로 최적화된 제품을 3D 프린팅 기술 발전에 따라 제조시설이 병원에 설 어 산업이 해결해야 될 문제점으로 산업화를 위한 인 수입의존도 등을 지적하고 있다. 치되어 제조기업은 연구/개발/디자인 업무만을 전 한국전자통신연구원(ETRI)은 최근 보고서를 통해 의 예를 들어 인공혈관을 제작할 경우 재료의 최적 디 기 위한 전략으로 IDX(Intelligent Digital Transfor- 담할 가능성도 있음. 자인, 안정성 및 효율성을 검증하는 업무를 기업이 수행하고 3D 프린팅을 이용한 생산은 병원이 바로 수행할 수 있을 것임. 또한 의약품 개발 등에 있어 빅데이터 구축 및 AI 개 발로 인해 원료 탐색, 임상시험 등 다양한 분야에서 업무 영역이 축소될 수 있음. 하지만 환자 모니터링 제품, 환자의 유전자 특성별 료를 비롯한 각 산업분야에서 4차 산업혁명을 선도하 ation)가 중요하다고 했다. 의료 IDX 가 초래할 미래상 혈액 속에 주입 가능한 초소형 센서 초소형 센서를 주사기를 이용하여 혈액 속으로 주사 가능하며, 혈액 속에서 건강 정보를 외부기기로 전송하거나, 센서 속에 몇 가지 치료기능을 내장하여 질병을 조기에 치료도 가능. 또한, 센서는 인채에 무해하며, 일정 시간이 경과하면 분해되어 체외로 자연 배출 개인 유전정보(DNA 염기서열) 분석 대중화 한 사람의 유전정보를 분석하는 비용의 획기적 개선으로, 개인 유전정보 분석이 대중화되며, 의사의 질병 진단 시에는 개인의 유전정보활용이 보편화 의약품 개발 등 다양한 영역이 새로이 열릴 수 있음. 아울러 의료서비스의 경우 모니터링 데이터, 유전체 정보 등의 빅데이터 분석을 통해 의료 패러다임이 변 할 수 있음. 방대한 의료 데이터와 인공지능의 결합 개인의 유전자 정보, 건강 이력정보, 첨단 의료기기 기반 진료 정보, 스마트 헬스케어 정보 등 방대한 의료 빅데이터와 인공지능 기술이 결합하여, 의사의 신속하고 정확한 진단을 지원하며, 나아가 인간 의사 없이 인공지능이 단독으로 의사의 역할을 수행하는 분야 등장 맞춤형 처방 및 표적 치료 동일 질병의 환자들에게 동일한 처방을 한 후 효과가 없으면 다른 처방을 내리는 현재의 시스템이, 미래에는 환자 맞춤형 처방 및 표적치료를 통해 완치율을 높이고 부작용을 최소화하는 방향으로 진화 현 재 치료, 진단을 넘어 정밀의료가 논의되고 있는 상황이지만 궁극적으로 유전체 정보 분석 등을 통해 발생할 질병을 예측하여 그 위험을 관리할 수 있음.6) 예측의료 정밀의료 진단중심 치료중심 질병 발생을 예측한 관리 환자의 유전자 등에 적합한 최적의 치료 질병의 조기 진단을 통한 치료 질병 발생 후 이에 맞는 증상 치료 자료 : 한국보건산업진흥원 정리 <그림> 의료서비스 발전 예상 DX(Digital transforation)가 디지털 기술의 적용 과 관련된 변화라면, IDX는 기존 DX에서 나아가 국 가 사회시스템의 지능형 디지털 유기체화 를 통해 제 4차 산업혁명 시대를 선도하고, 미래 성장동력을 선점 하기 위한 중장기적 전략이라고 ETRI 연구진은 정의 했다.7) 의료 분야에선 IDX를 추진하기 위한 전략방향으로 예방(나노기술, 센서기술, 빅데이터기술 기반 신뢰성 있는 건강모니터링 시스템 확보) Busan Econoic Prootion Agency 10
정밀(맞춤형 처방 및 표적 치료와 로봇기반의 정밀 하고 있다 고 했다. 그러면서 한국도 전통적 헬스케 체 장기 조직의 출력 및 뇌 인터페이스 기술 확보) 책 지원 및 R&D 투자를 확대해야 할 것 이라며 디지 신속한 수술 기술 확보) 재생(3D 프린터를 통한 신 지능형 의료 환경(디지털 헬스케어 생태계(통합 의료 정보 활용, 상호 운용성 등) 구축이 제시됐다. 하지만 인프라 미비와 고가 의료장비의 해외의존 등 어에서 디지털 헬스케어로의 갭(Gap) 극복을 위한 정 털 기반 의료시스템으로의 발 빠른 전환과 세계시장 선점을 위해 법과 제도를 정비하고 관련 기술의 개발 지원이 필요하다 고 덧붙였다. 이 이 같은 추진전략에 앞서 해결해야 할 점으로 지적 되고 있다. ETRI 연구진은 고령화 진입으로 만성질환과 의료비 상승 등이 국가적 부담으로 작용하고 있고 사회 전체 적인 삶의 질 향상 요구가 의료서비스 분야로 확대되 고 있다 고 했다. 이어 한국은 메르스 사태와 C형 간염 집단발병 확산 등 국내 감염병 예방 및 관리체계의 문제점이 드러난 상태고, 의료산업 활성화를 위한 표준이나 법 제도적 측면의 제약도 해결되지 못한 상황 이라며 국내 감염 병 관리체계는 상시검역체계 미흡, 감염병 발생정보공 유 미흡, 병원간 정보교류 미실시 등의 문제점이 노출 된 바 있다 고 했다. 또한 부가가치가 높은 고가 의료 장비들을 대부분 수입에 의존하고 있다고 꼬집었다.8) <그림> 세계적 IT 기업들의 헬스케어분야 진출 일부 국산 고가장비가 출시되고 있지만, MRI나 CT 향후, 폭발적인 성장이 예상되는 헬스케어 산업은 수 한국은 세계 의료기기 시장규모 중 불과 1.6%를 점유 를 살릴 구원투수로 주목받고 있다. 4차 산업혁명 시 등의 고가장비에 대한 수입의존도가 매우 높다 면서 하고 있다 고 했다. 이런 가운데 선진국들은 4차 산업혁명에 대비, 의료분 야에서의 ICT 기술적용이 활발하다고 강조했다. 주 익성과 고용창출효과가 높아 IT를 이어받아 국가경제 대와 함께 융합의료기기 시장을 국내 대기업에서 미래 먹거리 사업으로 바이오 헬스케어 분야를 선정해 시 장 진출을 가속화 하고 있는 상황이다. 9) 요 선진국들은 고령화에 따른 의료비 증가와 신성장 등 국가적 당면 과제 해결을 위해 개인맞춤이나 뇌과 학, 유전체 등의 의료+ICT에 중요한 비중을 두고 투자 Busan Econoic Prootion Agency 11
4차 산업혁명이 바꿀 융복합 의료기기 미래의 의료기기 제품의 방향? ICT 기반 의료기기는 세계 시장규모가 20년에는 270 조원으로 커질 것으로 전망되고, 국내 시장은 14년 3 조원에서 매년 평균 12.5% 성장하여 20년 14조원으 로 늘어날 것으로 예상되고 있다. 중이며, 국내에서 허가된 제품으로는 자동화시스템로 봇수술기 7건, 로봇보조정형용운동장치 2건등이 있다. 부산의 ICT+헬스케어 산업의 첫 단계 시민의 의료서비스 불편함을 해결11) ICT 기반 의료기기란? 의료기관에서만 측정 수집 하던 혈압, 혈당, 심박수 등 환자의 생체정보를 시간과 장소에 제약없이 측정하여 건강 상태를 수시로 확인 진단 치료가 가능한 의료기기를 말함. 국내 또는 해외에서는 혈장수치 추적용 모바일 앱, 콘 텍트렌즈형 안압측정기, 개인용 심전도 측정기, 동맥질 환의 징후를 확인하기 위한 관상동맥 진단기 등이 개 발되고 있으며, 국내에서는 유헬스케어 게이트웨이 13 건, 유헬스케어 혈당측정기 2건 등이 허가 신고 되었음. 부산지역 대학병원 중소병의원과 진료정보를 서로 디 유헬스케어 게이트웨이란? 원격진료를 위해 유헬스 학교 신경외과 최병관 교수는 이번 시스템 구축으로 부 케어 의료기기에서 수집된 생체정보를 유무선 기술을 통 하여 수집하여 서버로 중계하는 기구 또는 소프트웨어. 지털로 주고받는 시스템 구축을 추진중에 있다. 부산대 산대병원에서 도입한 왓슨을 통해 ICT사업의 궁극적인 목적인 한국형 인공지능 왓슨 개발을 추진중에 있다. 로봇 의료기기는 어르신이나 신체 활동이 불편한 사 인공지능은 결국 데이터를 활용하는 것인데 데이터도 복을 도와 줄 수 있는 재활로봇이 새롭게 주목받고 있 보가 쌓일 수 있는 기회라고 말하고 있다. 람을 대상으로 생활을 보조하거나 관절 등의 신체 회 으며, 국내 수술로봇의 경우에는 시장규모가 연평균 45.1%로 대폭 증가하고 있으며 18년에는 566억 원 이 될 것으로 예상되고 있음.10) 로봇의료기기란? 의료 현장에서 수술을 하거나 의사 의 수술을 보조하는 등을 목적으로 사용하는 로봇을 말함. 좋은 데이터가 많아야 되고, 진료정보교류는 좋은 정 현재, 환자들은 상급 병원 이용시 자신의 진료기록이 나 영상기록이 필요하면 진료를 받았던 해당 병의원에 서만 관련 자료를 받을 수 있었다. 현재, 분당서울대병 원, 세브란스병원, 경북대 병원, 부산대병원, 충남대병 원, 전남대 병원이 거점시스템 구축을 하고 있다. 무인화 수술로봇, 혈관을 타고 다니면서 병변을 관찰하 부산지역은 54개 의료기관이 기구축 되어 있고 향후 격으로 상담할 수 있도록 활용되는 로봇 등이 연구개발 1이상이 참여하게 된다. 거나 검사 치료하는 마이크로 로봇, 의사와 환자가 원 600여개의 의료기관으로 확대되면 부산지역의 4분의 Busan Econoic Prootion Agency 12
ISSUE REPORT 의료기기및헬스케어 ICT 융합 1) www.ib.co/waton 2) 윤형진, 4차산업혁명과헬스케어, 서울대학교병원, 2017.01. 3) 곽진희, 유진투자증권, 헬스케어와 4차산업혁명, 2017.03.22. 4) 한국보건산업진흥원, 4차산업혁명과보건산업패러다임변화, 2015.05.23. 5) 한국경제신문, 4차산업혁명으로헬스케어시장확대, 2016.11.25. 6) 경향신문, 4차산업혁명시대정밀의료의진료, 2017.03.05. 7) 한국경제신문, 4차산업혁명과헬스케어소프트웨어플랫폼, 2016.09.06. 8) 산업연구원, 4차산업혁명시대의신성장동력, 스마트헬스케어산업, 2017.03.20. 9) 신수진, 디지털병원과적정의료전략, 한국디지털병원수출사업협동조합, 2016.10. 10) KOTRA, 4차산업혁명시대일본의의료 헬스케어산업, 2016.12. 11) 부산광역시건강체육국정책보고자료, 2017.04. < 참고문헌 > 곽진희, 유진투자증권, 헬스케어와 4차산업혁명, 2017.03.22. 경향신문, 4차산업혁명시대정밀의료의진료, 2017.03.05. 부산광역시건강체육국정책보고자료, 2017.04. 보험연구원, 4차산업혁명과보험상품개발, 2016.11.14. 산업연구원, 4차산업혁명시대의신성장동력, 스마트헬스케어산업, 2017.03.20. 윤형진, 4차산업혁명과헬스케어, 서울대학교병원, 2017.01 한국경제신문, 4차산업혁명과헬스케어소프트웨어플랫폼, 2016.09.06. 한국경제신문, 4차산업혁명으로헬스케어시장확대, 2016.11.25. 한국보건산업진흥원, 4차산업혁명시대일본의의료헬스케어산업, 2016.11 한국보건산업진흥원, 4차산업혁명과보건산업패러다임변화, 2015.05.23. KOTRA, 4차산업혁명시대일본의의료 헬스케어산업, 2016.12 www.ib.co/waton 주 의 1. 이보고서는부산경제진흥원에서시행한의료기기및헬스케어분야 ICT융합 R&D 사업화이슈레포트이다. 2. 이사업내용을대외적으로발표할때에는반드시부산경제진흥원에서시행한의료기기및헬스케어분야 ICT융합 R&D 사업화이슈레포트의결과임을밝혀야한다. Busan Econoic Prootion Agency 13