BA 424 2005 미래유망 사업화아이템 이슈분석 U-헬스 U-헬스 환경에서 보건 의료 서비스 공급자의 이슈 전승표 박창걸 박래웅 한국과학기술정보연구원
머 리 말 21세기는 지식과 정보가 국가의 경쟁력을 좌우하는 지식기반 산업 사회로 나아가고 있으며, 최고가 아니면 살아남을 수 없는 무한 경 쟁시대가 되어가고 있습니다. 우리나라가 이러한 변화 속에서 생존하 기 위해서는 국가경쟁력 강화가 필수 불가결한 것으로 인식되고 있 으며, 이를 위해서는 선진국형 고부가가치 산업의 육성이 절실히 요 구되고 있습니다. 이러한 시대적 요구 속에서 한국과학기술정보연구원에서는 우리 나라가 지식기반 산업사회를 선도해 나갈 수 있도록, 미래유망 사업 화아이템을 도출 선정하고 이에 대한 심층분석정보를 제공하고 있습 니다. 이를 통해, 국가 과학기술 확산은 물론 국제경쟁력을 극대화시 키기 위해 노력하고 있습니다. 미래유망 사업화아이템 이슈분석사업의 일환으로 출간되는 본 보고 서는 U-헬스 산업 발전에 많은 기여를 할 것으로 전망되고 있어, 많 은 주목을 받고 있습니다. 이와 같이 U-헬스는 여러 산업들에 파급효 과가 매우 커서, 국가 산업 측면에서 중요성이 부각되고 있습니다. 본 보고서는 미래유망 사업화아이템의 도출과정 및 선정경위와 U-헬스에 대한 기술 시장의 분석, 이슈분석을 통해 체계적이고 심도 있는 분석정보를 제공하고자 하였습니다. 본 연구의 결과가 관련 과 학기술정보를 국내에 확산시키고, 관련 산업의 국제경쟁력 증대에 작 으나마 도움이 되었으면 합니다.
끝으로 본 보고서는 아주대학교 박래웅 교수와 한국과학기술정보연구 원 박창걸 선임연구원, 전승표 선임연구원이 집필한 것으로서, 이 분들 의 노고에 감사드리며, 수록된 내용은 한국과학기술정보연구원의 공 식의견이 아님을 밝혀두고자 합니다. 2005. 11. 한국과학기술정보연구원 원장 조영화
i 목 차 Ⅰ. 서 론 1 1. U-헬스의 개념 1 2. 분석목적과 필요성 3 3. 분석 방법 4 Ⅱ. 선정과정 5 1. 유망아이템 발굴/평가 프로세스 5 가. 프로세스 설계의 배경 5 나. 정성적 프로세스 7 다. 정량-정성적 프로세스 10 2. U-헬스의 선정과정 14 가. 유망아이템 후보군의 도출 14 나. U-헬스의 유망성 평가 18 Ⅲ. 산업시장분석 21 1. 개요 및 특성 21 가. 산업의 개요 21 나. 핵심 요소 기술 23
ii 2. 동향 및 전망 28 가. 해외 동향 28 나. 국내 동향 34 다. 미래 기술 예측 37 라. 시장 예측 39 Ⅳ. 이슈 분석 43 1. 국민의료비지출의 증가 43 2. 의료기관간 경쟁 심화 44 3. 관리의료회사/기관(managed care company/organization) 출현 46 4. 의료서비스 시장에 대한 국제적 경쟁 심화 47 5. 범국가 건강정보 인프라(NHII)의 구축 필요성 대두 49 6. 의료의 질관리 강화 50 Ⅴ. 결론 51 참고 문헌 53
iii 표 목차 <표 2-1> 정량-정성적 유망아이템 발굴 프로세스 12 <표 2-2> 유망성 평가지표별 평가기준 13 <표 2-3> 미래 유망사업 아이템 후보군 도출 17 <표 2-4> 미래 유망사업 아이템의 선정 18 <표 2-5> U-헬스의 평가내용 20 <표 3-1> U-헬스 서비스의 유형 23 <표 3-2> U-헬스과련 예측실현시기가 빠른 기술과제 38 그림 목차 <그림 1-1> 유비쿼터스 사회의 발전 추세 2 <그림 2-1> 정성적 프로세스 개발 방법 8 <그림 2-2> 정성적 유망아이템 프로세스 9 <그림 2-3> 선정단계에서의 유망성 평가기준 10 <그림 3-1> Center for Future Health의 smart medical home 29 <그림 3-2> 인구고령화 동향 및 추계 40 <그림 3-3> 노인의료비 증가추이 41 <그림 4-1> 한국과 미국의 인구 1000명당 급성기 병상 변화 45 <그림 4-2> 관리의료회사/기술의 U-헬스케어 서비스 전달 모형 47
1 Ⅰ. 서 론 1. U-헬스의 개념 '유비쿼터스(ubiquitous)'는 정보혁명에 뒤이은 제 4의 혁명으로 일컬을 만큼 우리사회를 변혁시키는 또 하나의 물결이 되고 있 음.(한국전산원, 2005) - 유비쿼터스는 라틴어의 'ubique'로 언제 어디에서나 존재한 다 라는 의미임. - 유비쿼터스 개념은 지난 1988년 미국 제록스사 팰로알토연구 소의 마크와이저(Mark Weiser)가 최초로 제창함. - 초기에는 단순한 물리공간에 편재된 컴퓨팅과 네트워킹을 상 상했으나, 이후 디지털 컨버전스가 가속화되면서 모바일 컴 퓨팅 개념이 추가됨. - 최근에는 기업이미지, 광고 카피등에서도 유비쿼터스 용어를 새로운 컨셉으로 활용하고 일상생활에서도 사용하기 시작함. 현재는 초고속 인터넷 및 모바일 등 디지털컨버전스가 이루어 지는 단계로 유비쿼터스 사회로 가는 전환기임.
2 U-헬스 <그림 1-1> 유비쿼터스 사회의 발전 추세 자료: 한국전산원, 유비쿼터스사회의 발전 추세와 미래전망, 2005. 8, p.3 이런 유비쿼터스 IT의 발전과 더불어 예상되는 미래의 유력한 첨단 서비스 중에 한 분야가 바로 U-헬스분야임. U-헬스는 유 비쿼터스 헬스(ubiquitous Health)의 약자로서, 정보통신과 보건 의료를 연결하여 언제 어디서나 예방, 진단, 치료, 사후관리의 보건의료 서비스를 제공하는 것을 의미함.(김문구, 2005) - U-헬스는 산업의 IT화가 진전되면서 등장한 e-health를 보건 의료 소비자를 중심으로 보다 발전시킨 패러다임이 됨. - e-health가 시민, 환자, 보건의료제공기관, IT 제공기관, 솔루 션 업체사이에서 전자적으로 보건의료 정보를 교환하는 것을 의미한다면, U-헬스는 보건의료 대상자와 제공기관을 포괄하 는 물리적 공간과 네트워크로 연결된 첨단 보건의료 기술의 전자적 공간을 연결하는 개념임.
Ⅰ. 서 론 3 - e-health가 보건의료 제공기관 중심의 교환 지향적인 개념이 라면 U-헬스는 연결과 적용의 패러다임으로 확대되어 보건의 료 대상자의 삶과 진료로 내재되는 것을 의미함. 2. 분석목적과 필요성 최근 산 학 연 등 각 분야에서 미래유망 산업화아이템에 대 한 분석정보의 수요가 증가하고 있음. 따라서 한국과학기술정보연구원(KISTI)에서는 산업정보분석실에 서 연구된 유망 아이템 발굴/평가 시스템에 의해 미래유망 산 업화아이템으로 선정된 U-헬스를 분석대상으로 선정하여, 이슈 분석을 수행하였음. 이를 통해 국가정책수립자에게는 국가연구개발 자원의 효율적 활용을 위한 기초분석자료로 제공하고, 기업 및 연구기관의 기 획 및 전략수립자들에게는, 기업의 사업계획 또는 R&D계획 수 립시 객관적이고, 충실한 정보를 제공하는 데 연구의 목적을 두었음. 현재까지 U-헬스 산업은 이미 시장의 관심을 받고 있으며, 기 존의 e-health와 모바일 등의 새로운 컨셉과 융합해 발전하고 있음.
4 U-헬스 국제 경쟁력을 확보하고 전략적인 연구 개발을 추진하기 위해 서는 U-헬스 이슈를 검토할 필요가 있음. 3. 분석 방법 본 연구에서는 U-헬스 관련 산업과 예상되는 서비스 전반을 중 심으로 분석하였음. "II. 선정과정"에서는 미래 유망 사업 아이템으로서 U-헬스가 선정된 경위에 대하여 기술하였음. 사용된 주요 방법론은 미래 유망사업의 선정과 관련한 국내외 각종 기관 및 컨설팅사의 방 법론을 참고로 하여 KISTI-SERI가 공동으로 개발한, 통합 프로 세스 측면의 정성적인 방법론이었으며, IT 및 관련 산업을 대상 으로 하였음. "III. 산업 시장 분석"에서는 한국과학기술정보연구원(KISTI) 보 유문헌 분석, 국내외 조사전문기관의 발표자료 분석, 전문가 자 문 및 업계실태조사 등의 방법을 통해 기술 산업 시장의 동향 을 파악하고 전망하였음. "Ⅳ. 이슈 분석"에서는 U-헬스 사업의 성공을 위한 가치사슬 참 여자별의 이슈는 물론 의료계에서 예상하는 이슈들도 전문가 자문과 문헌분석을 통해 분석하였음.
5 Ⅱ. 선정과정 1. 유망아이템 발굴/평가 프로세스 가. 프로세스 설계의 배경 미래 유망 사업아이템(이하 아이템으로 칭함) 발굴 프로세스는 연구기관별 채택하는 방법론에 따라 상이하게 나타나고 있지만, 기본적으로 1 환경분석(메가트렌드 분석), 2 유망 아이템 후보 군 발굴, 3 평가/우선순위결정으로 구성됨. 국내 주요 연구기관의 미래 유망아이템 발굴 방법론은 해외예측 기관의 발표 자료를 종합하는 방법 또는 전문가 위원회의 구성 을 통한 정성적 접근방법 등이 매우 중요시되고 있음. - 해외의 경우는, 전문가 위원회의 활용이 매우 체계적인 것으로 파악되지만, 정성적 접근이 중요시되는 점은 국내의 경우와 크게 다르지 않음. 이러한 정성적인 전문가 위원회의 활용은 각종 의사결정에 있어 서 장점이 많은 방법이지만 절차의 복잡성과 과도한 시간 및 비
6 U-헬스 용 소요, 소수 전문가의 과도한 영향력 발휘에 의한 왜곡 등의 단점이 있음. 따라서 최근에는 전형적인 전문가 위원회 구성 방식 이외에 설문 통계분석, 기술연관분석(고병열, 2003), KDD(Knowledge discovery in database)/km(knowledge Mapping), Bibliometrics 등 보다 정량적이고 객관적인 방법이 주요 의사결정 시스템에 많이 도입 되고 있음. - 이중에서 최근 주목받고 있는 방법은 방대한 과학기술정보를 수록한 과학기술 DB 데이터를 대상으로, Bibliometrics, Text mining, Mapping기법을 활용하여 보다 객관적인 사실을 도출 하고자 하는 KDD방법임(Porter, 2004; 윤문섭, 2004, Yoon, 2005; 윤병운, 2005; NISTEP, 2003). 그러나, 미래 유망아이템 의 경우, 다양한 사회현상과 밀접하게 연관되어 있기 때문에 시스템화된 정량적 발굴 프로세스를 100% 적용하기란 사실상 어려운 점이 있음. - 따라서, 효과적으로 미래유망 아이템을 발굴하기 위해서는 정 성적 프로세스(주지한 바와 같은 단점이 존재하지만) 및 정량 적 프로세스와 병행하여 사용할 필요가 있음.
Ⅱ. 선정과정 7 이에 따라, 본 보고서에서는 유망아이템 발굴에 대한 정성적 프로세스와 정량적 프로세스를 모두 적용하였음. 한편, KDD/KM 등의 활용을 통한 정량적 프로세스의 적용은 기술분석 및 기술기획 관련 정책제언에 주로 적용되어 왔으나, 유망아이템 발굴과 같은 산업/시장분석 1) 측면으로의 활용은 현재까지 전무함. - 따라서, 본 보고서에서의 정량적 프로세스는 이에 대한 최초 의 시도로 볼 수 있음. 종합하면, 본 보고서에서 개발한 미래유망 아이템 발굴 프로세 스는 정성적 프로세스 및 정량-정성적 프로세스로 나뉘어짐. - 정성적 프로세스를 통하여 IT 및 관련 산업분야 15대 유망아 이템을 발굴하였고, 정량-정성적 프로세스를 통하여 화학-금 속-바이오 산업분야 15대 유망아이템을 발굴하였음. 나. 정성적 프로세스 정성적 프로세스는 미래 유망사업의 선정과 관련한 국내외 각 1) 예를 들어, 산업구조분석, 시장수요예측, 시장기회/위협요인 분석, 메가트렌드 분 석 등이 해당되며 유망아이템의 발굴 은 이러한 다양한 산업/시장분석 방법론 이 종합된 형태로 볼 수 있음.
8 U-헬스 종 기관 및 컨설팅사의 방법론을 분석 비교하여 장단점을 파 악한 후, 통합 프로세스를 고안하는 형식으로 개발하였음(<그림 2-1>). <그림 2-1> 정성적 프로세스 개발 방법 기존연구 기업사례 인터뷰 모델의 실제적용 주요 방법론의 장ㆍ단점 비교 기존문헌연구 미래유망사업 발굴프로세스 IT 산업의 15대유망사업 미래예측 방법론 사업성분석방법론 산업분석 방법론 각종 평가기법 발굴 사례 분석 유망사업후보군의 도출 프로세스 사업아이템의 평가 프로세스 미래 유망 아이템의 선정 프로세스 개발된 프로세스를 IT 및 관련산업에 적용하여 15대 미래유망 사업 아이템을 도출하였음. 문헌고찰, 사례연구, 전문가 브레인스토밍, 과거 시장자료 DB 분석 등의 연구방법을 주로 사용하였음. 정성적 유망아이템 발굴 프로세스는 1) 선정준비, 2) 후보발굴, 3) 평가 선정의 3 단계에 걸쳐 총 10개의 세부모듈로 구성됨. 2) 2) 한국과학기술정보연구원과 삼성경제연구소가 공동으로 개발하였음.
Ⅱ. 선정과정 9 <그림 2-2> 정성적 유망아이템 프로세스 1단계: 선정준비 2단계: 후보 群 도출 1 미래환경 전망 유망사업의 선정목적ㆍ전략 유망사업의 평가항목 2 환경변화의 주요 Driver 도출 유망사업의 선정목적ㆍ전략 7 유망사업 후보군 도출 3 유망사업 선정을 위한 키워드 도출 4 요구기능ㆍ 니즈의 도출 1 st Screening 5미래시나리오 작성(Optional) 6 미래 사업ㆍ기술 풀(pool) 8 평가항목별 가중치 설정 2 nd Screening 3단계: 평가ㆍ선정 9 유망사업 후보 평가 10 유망사업 선정 - 선정준비 단계 : 미래환경전망, 환경변화의 주요 動 因 도출, 유망사업 선정을 위한 키워드 도출 - 후보발굴 단계 : 미래 시나리오 작성, 요구기능니즈 도출, 대 상산업의 미래 사업기술목록 작성, 유망사업 후보군 도출 - 평가선정 단계 : 평가항목별 가중치 설정, 후보사업 평가, 유망사업 선정. 선정단계에서 유망성 평가기준은 매력도(시장규모 및 산업발전단계), 영향력(신사업 창출 가능성, 사업응용 범위), 실현가능성(국내 기술 수준, 투자수준, 기타 제약요인)으로 설정하였음(<그림 2-3> 참조).
10 U-헬스 <그림 2-3> 선정단계에서의 유망성 평가기준 평가기준 평가항목 매력도 시장규모 산업 발전단계 목표 년도의 시장규모 도입전기 도입후기 성장 성숙 - 쇠퇴 영향력 혁신성 응용범위 신산업 창출 기존산업의 재편 기존산업의경쟁력 강화 응용가능 시장의 수 기술적 실현가능성 목표년도의상업화 기술수준달성가능성 실현가능성 투자수준 예상 총 투자 수준 기타 제약요인 기타특수한제약요인존재 여부 다. 정량-정성적 프로세스 동 프로세스의 개발은, 상용화에 근접한 기술을 파악할 수 있 는 특허 DB에 미래 유망아이템의 후보군이 존재한다는 기본 개념에서 출발함. - 대상 특허 DB는 미국특허이며, 이 중 IPC C 코드로 한정하 였음. 즉, 산업분야로 볼 경우, 화학, 금속, 바이오 산업의 영 역으로 볼 수 있음.
Ⅱ. 선정과정 11 특허는 IPC라는 기술분류 체계를 따르고 있기 때문에, 이를 산 업/제품 분류 체계와 연관 지을 경우 매우 유용한 결과를 도출 할 수 있음. - 즉, 최근 들어 급격히 부상하고 있는 특허 분류코드 및 키워 드들을 파악하고 이들을 산업/제품 분류체계에 대응시킬 경 우 미래 유망아이템 후보군을 도출할 수 있고, 해당 기술/산 업 분야의 메가트렌드를 파악할 수 있게 된다는 의미임. - 이는, 현 시점에서 기술혁신 활동이 활발한 기술분야와 연관 된 산업/제품이 미래 유망산업/제품이 될 가능성이 높다 3) 는 의미와 상통함. - 이상과 같이 후보군이 도출되면 간단한 평가지표를 사용하여 우선순위를 결정하였음. 이상의 기본 개념을 바탕으로 <표 2-1>과 같이 유망아이템 발 굴 프로세스를 설계하였음 4). - 기술-산업 연계구조 및 특허 키워드 분석 등 KDD/KM 측면 의 접근을 시도한 것을 특징으로 함. 3) 가능성이 높다는 측면에서 유망아이템 후보군이라는 표현을 사용하였으며, 이후 의 선정 단계에서 유망아이템을 최종 발굴한다. 4) 고병열, 노현숙, 기술-산업 연계구조 및 특허 분석을 통한 미래유망 아이템 발굴, 기술혁신학회지, 8(2), 2005, p. 863-887.
12 U-헬스 <표 2-1> 정량-정성적 유망아이템 발굴 프로세스 단계 내용 방법론 1 분석대상 선정 최근 10년간 출원빈도가 급증하는 IPC 분류코드 (부상코드)와 정체되어 있는 분류코드(정체코드)의 선정 특허추세분석 부상코드와 정체코드의 2 IOM/SOU 분석을 통하여 메가트렌드 기술혁신 추세변화가 산업에 분석 미치는 영향을 분석 IOM/SOU* 분석 (기술-산업연계구조 분석) 부상코드 내에서, 1990년 대비 3 2000년에 새로이 출현한 유망아이템 키워드(부상키워드) 및 이들간의 키워드 분석 후보군 도출 동시발생분석 분석결과를 대상으로 하여 산업적으로 의미있는 아이템화하여 도출 키워드 동시발생분석 정 량 적 유망아이템 후보군을 대상으로 4 메가트렌드 부합도, 시장규모, 유망아이템 시장성숙단계, 기술의 혁신성 선정 등의 평가지표를 사용하여 스크리닝 주요 평가지표를 사용한 평점모형 정 성 적 주* : 캐나다 지적재산권 관리국에서는 1972년부터 1995년까지 출원된 30만건 이상 의 특허에 대해서 각 기술의 IPC 분류 코드를 해당 기술이 개발된 산업 (Industry of Manufacture : IOM)과 그 기술이 활용되어지는 산업(Sector of Use : SOU)으로 분류하였음. Yale 대학에서는 이를 차용하여 IPC 분류 코드 가 특정 IOM-SOU 조합으로 분류될 확률을 계산하였고, IPC 분류에 따른 특 허자료를 연관된 IOU-SOU 행렬로 변환하는 공정을 최종 완성하였음 (Johnson, 2002). 자료: 고병열, 노현숙, 기술-산업 연계구조 및 특허 분석을 통한 미래유망 아 이템 발굴, 기술혁신학회지, 8(2), 2005, p.873.
Ⅱ. 선정과정 13 발굴된 유망아이템 후보군으로부터 평가과정을 거쳐서 최종적 으로 유망아이템의 우선순위를 결정하는 과정(4)은, 아이템의 매력도 및 영향력 등을 객관적으로 가늠할 수 있는 평가 지표 를 도출한 후 이에 따라 후보아이템별로 평점을 부여하고 합산 하는, 평점모형 방식으로 수행하였음. - 이 단계에서는 DB의 정량적 활용이 어려워 기존의 모형(김은 선 외, 2004; 삼성경제연구소, 2005)을 간략한 형태로 적용하 였음(<표 2-2>). <표 2-2> 유망성 평가지표별 평가기준 평가지표 평가 기준 5점 4점 3점 2점 1점 0점 세계 시장규모 (단위: 억 달러) 300 이상 100 ~ 299 10 ~ 99 1 ~ 9 1 미만 발전단계 성장기 도입후기 도입전기 혁신성 5) Radical (신산업창출) 현시점이 도입기인 경우 Disruptive (기존산업 재편) 성숙기 현시점이 성장기인 경우 Sustaining (기존산업의 경쟁력강화) 쇠퇴기 B2C화 부합 비부합 메가트랜드 부합도 바이오화 부합 비부합 서비스화 부합 비부합
14 U-헬스 2. U-헬스의 선정과정 U-헬스는 IT 및 관련 산업에 속하는 아이템으로서, 앞서 제시 된 프로세스 중 정성적 프로세스를 통하여 발굴되었음. 가. 유망아이템 후보군의 도출 1) IT 산업의 미래사업ㆍ기술 리스트 국가과학기술지도 및 중ㆍ장기 과학기술예측 자료를 IT 산업의 미래사업ㆍ기술 리스트로 활용함. - 국가과학기술지도(과학기술부, 2002)의 정보-지식-기능화 사 회구현 비전에 따른 IT 관련 부문의 미래기술ㆍ사업을 기본 목록으로 사용. 국가과학기술지도의 IT관련 세부기술은 총 214개임. - 국가과학기술지도의 목표 년도가 2012년으로 본 보고서의 목 표 년도인 2015년과 비교적 근거리이므로 큰 차이는 나지 않 을 것으로 판단하여 이를 후보군에 포함하였음. 5) 기술의 혁신성이 높을수록 미래의 신산업 창출로 연결가능성이 높을 것으로 판 단하여 높은 점수를 부여
Ⅱ. 선정과정 15 - 최근 발표된 제3회 국가과학기술예측 의 정보ㆍ지식 분야 의 중ㆍ장기 미래기술 목록 중 국가과학기술지도와 중복되지 않는 기술들을 포함(과학기술부, 2005). 이 중 실현 예측시기 가 2015년 경 이내인 70개 기술들만 대상에 포함하였음. - 일본 문부과학성이 실시한 제7회 기술예측보고서의 정보ㆍ 통신 및 일렉트로닉스 분야 중 국가과학기술지도 및 제 3회 국가과학기술예측과 중복되지 않는 기술을 포함(일본 문부과학성, 2002). 이 중 실현 예측시기가 2015년 경 이내인 107개 기술들만 대상에 포함하였음. 2) 환경분석을 통한 유망아이템 후보군 도출 2015년의 유비퀴터스 환경에 필요한 요구기능ㆍ니즈 및 제약요 인을 기준으로 IT 산업의 미래사업ㆍ기술 리스트로부터 유망사 업 후보군을 도출하였음. - 요구기능ㆍ니즈로부터 내용상 중복되는 것을 제외하고 총 8 가지의 선별기준을 정함.
16 U-헬스 < 유비퀴터스 미래의 핵심 니즈ㆍ기능 > 1 실시간ㆍ대용량 통신 네트워크 2 대용량 컴퓨팅 3 정보 보안 4 실시간 위치확인 5 원격ㆍ상시 건강상태 확인ㆍ진료 6 소형화ㆍ휴대성 7 주택용ㆍ차량용 각종 기기의 지능화 8 기타 유비퀴터스 활용 서비스ㆍ솔루션 상기 8가지의 니즈를 기준으로 미래사업ㆍ기술의 관련성 여부 를 평가하여 총 22가지의 유비퀴터스 관련 유망기술 후보군을 <표 2-3> 과 같이 도출하였음.
Ⅱ. 선정과정 17 <표 2-3> 미래 유망사업 아이템 후보군의 도출 기능 미래사업ㆍ기술 1 2 3 4 5 6 7 8 Flexible 디스플레이 표시 전자종이 저장 차세대 메모리 통신 프로세싱 전원 4G 이동통신 UWB(Ultra Wideband) SoC Grid 컴퓨팅 2차전지 마이크로 연료전지 감지 바이오센서 컨텐츠 가상현실 시스템 전자화폐ㆍ금융 시스템 오감형 미디어 콘텐츠 S/W Agent 광ㆍ양자 암호 착용형컴퓨터 Telematics U헬스 응용 가정용 서비스로봇 biometrics Interactive TV RFID 주 : 1) 표의 번호는 본문 박스 내에 있는 8가지 미래의 핵심니즈ㆍ기능의 번호임. 2) 상기 표에서 미래사업ㆍ기술 별로 8가지 핵심 니즈ㆍ기능을 실현하는 것과 관련이 있는 항목에 O 표시를 함
18 U-헬스 나. U-헬스의 유망성 평가 이러한, 22개 유비퀴터스 관련 후보 사업ㆍ기술에 대해 기존 자료 및 연구진의 토의를 통해 평가항목별로 평점을 부여(<표 2-4>)하였음. <표 2-4> 미래 유망사업 아이템의 선정 유망아이템 시장 발전 응용 총점 혁신성 후보군 규모 단계 범위 가중치 1.00 0.1 0.2 0.2 0.2 Telematics 4.60 5 5 5 5 RFID 4.40 3 5 5 5 SoC 4.30 5 5 3 5 Flexible 디스플레이 4.20 2 4 5 5 마이크로 연료전지 4.20 3 5 3 5 바이오센서 4.20 3 3 5 5 S/W Agent 4.20 3 5 3 5 4G 이동통신 4.10 5 5 4 5 U헬스 4.10 5 3 5 5 차세대 메모리 4.00 4 5 2 5 Grid 컴퓨팅 3.80 3 5 4 2 오감형 미디어 콘텐츠 3.70 4 4 3 5 가정용서비스로봇 3.70 5 4 5 4 가상현실 시스템 3.60 2 3 3 5 Interactive TV 3.60 5 5 2 2 전자종이 3.20 2 4 4 2 2차전지 3.10 4 1 1 5 착용형컴퓨터 3.00 3 3 3 3 biometrics 3.00 5 5 2 1 UWB(Ultra Wideband) 2.70 2 4 2 3 전자화폐, 금융시스템 2.60 5 1 1 1 광 양자 암호 2.30 1 3 4 1 (계속)
Ⅱ. 선정과정 19 유망아이템 후보군 기술실현 가능성 투자 요인 제약 요인 제약요인 내용 가중치 0.2 0.1 Telematics 5 1 RFID 5 4-0.3 개인정보유출 SoC 5 2 Flexible 디스플레이 5 2 마이크로 연료전지 5 3 바이오센서 5 3 S/W Agent 4 5 4G 이동통신 5 1-0.3 정책, 시장의 불확실성 U헬스 5 3-0.3 법률, 제도 정비 필요 차세대 메모리 5 2 Grid 컴퓨팅 4 5 오감형 미디어 콘텐츠 2 5 가정용서비스로봇 3 3-0.3 안정성 문제 가상현실 시스템 4 4 Interactive TV 5 3 전자종이 4 2 2차전지 5 3 착용형컴퓨터 3 3 biometrics 4 4-0.3 윤리적 문제 UWB(Ultra Wideband) 3 4-0.3 정책 불확실성 전자화폐, 금융시스템 5 5 광촵양자 암호 1 4
20 U-헬스 이 중, U-헬스는 다음과 같이 평점을 부여받아 2015년 유망아 이템으로 선정(<표 2-5>)되었음. <표 2-5> U-헬스의 평가내용 평가항목 평점 가중치 가중평점 평가내용 시장규모 5 0.1 0.5 2015년 세계시장 300억 달러 이상 발전단계 3 0.2 0.6 2015년 도입전기에 접어듬 혁신성 5 0.2 1.0 Radical, 신사업창출 응용범위 5 0.2 1.0 다양한 응용시장 창출 기술실현가능성 5 0.2 1.0 선진국대비 90%의 기술수준 투자요인 3 0.1 0.3 적정수준의 투자규모 제약요인 -0.3-0.3 법률 제도 정비 필요 합계 4.1
21 Ⅲ. 산업시장분석 1. 개요 및 특성 가. 산업의 개요 U-헬스 산업에는 U-헬스(케어) 서비스, U-헬스 기기, 바이오센 서, 바이오 칩 등 매우 넓은 범위의 산업들이 포괄될 수 있음. U-헬스 서비스를 제공하는 가치사슬은 크게 보건의료 제공기 관, 보건의료 증진업체, 의료 솔루션 제공업체, 통신사업자로 구성되며 이들 참여자의 유기적 협력이 U-헬스 서비스 향상에 매우 중요함.(김문구, 2005) - 보건의료 제공기관은 병원, 약국, 보건소가 해당되며, 보건의 료 제공기관이나 지원기관 사이의 네트워킹을 구축하고 유무 선 통신을 통하여 보건 의료 대상자에게 예방, 건강증진과 진료, 사후 관리의 U-헬스 서비스를 제공하는 역할을 수행함. - 보건의료 증진업체는 체육관, 운동기관, 헬스장과 같이 일반 인이 건강이나 체력을 증진하는 장소나 방법을 제공하는 업 체를 의미하며 센서가 부착된 첨단 운동장비와 네트워킹을 통해 이용자나 보건의료 제공기관에 건강정보를 제공함.
22 U-헬스 - 의료 솔루션업체는 EDI(전자데이터교환), OCS(처방전달시스템), PACS(의료영상저장전송시스템)를 비롯하여 EMR(전자의무기 록), ERP(전사적 지원관리), DW(데이터 웨어하우스), CRM (고객관계관리) 등의 의료정보 솔루션과 장비를 개발함. - 통신사업자는 U-헬스의 근간이 되는 유무선 네트워크를 제공 하고 다양한 제휴모델을 통하여 효율적이고 이용자 지향적인 비즈니스 모델을 개발하고 이를 구현하는 역할을 수행함. U-헬스 기반 서비스의 기술은 IT환경이 유선 무선, 유무선통 합, 근거리 무선통신, 서버, 센서, PC 포스트PC, MEMS, 초소 형 컴퓨팅 객체 칩으로 전개됨에 따라 전자공간과 실세계는 사 실상 서로 통합 혹은 융합이 되고 있는 기술적 발전에 기반함. 따라서 U-헬스 핵심기술 영역은 근거리무선통신, 센서, MEMS, 소 형 컴퓨팅 칩 등이 될 것으로 예상됨.(한국전산원, 2004) - 대표적인 유비쿼터스 프로젝트인 마이크로소프트사의 EasyLiving 프로젝트, 유럽의 Smart-Its 프로젝트, 미국의 버클리대의 Smart Dust, HP사의 Cooltown 프로젝트, 미국 MIT의 Auto-ID 프로젝트 등에서도 핵심 기술인 근거리무선통신, 센 서기술, MEMS(Micro Electro Mechanical Systems), 소형칩 기술을 개발하고 있음. - U-헬스케어 서비스에서는 핵심기술로써 약물전달시스템(DDS) 이 추가될 수 있음.
Ⅲ. 산업시장분석 23 U-헬스 서비스 중에서 비교적 구체화된 대표적 유형은 아래와 같이 U-헬스의 목적과 활용영역에 따라 구분될 수 있음.(김문 구, 2005) <표 3-1> U-헬스 서비스의 유형 목적 활용영역 예방과 건강증진 진료와 사후관리 보건의료 기관내부정보화 RFID를 응용한 의료기관 자산관리 시스템, 환자/대상자 정보 시스템 보건의료기관과 의료텔레매틱스 전자처방전 서비스 기관의 연결 건강정보 보험사 이용시스템 원격 EDI 부가 서비스 화상상담 건강관리 포털 서비스 예약관리 에이전트 시스템 보건의료기관과 온라인 휘트니스 서비스 의료 스마트카드 서비스 이용자의 연결 모바일 건강관리 서비스 모바일 간호관리 서비스 노약자 보호 서비스 적외선 응급구호 서비스 자료: 김문구, 유비쿼터스 시대의 보건의료, 국회도서관보, 2005. 8, p. 61. 나. 핵심 요소 기술 1) 시스템온칩 유비쿼터스의 궁극적 개념은 주변의 모든 사물 안에 칩이 들어 가 인터넷으로 연결되는 것인데, 이것이 가능하려면 모든 기능 을 한 칩에 넣는 멀티 기능칩, 초소형이면서 전력을 적게 쓰는 칩이 나와야 함.
24 U-헬스 - 이를 위해 삼성전자 등 반도체 업체들은 중앙처리장치(CPU) 와 메모리, 칩세트, 입출력 컨트롤러 등을 한 칩에 집적하는 통합 기술을 개발 중인데, 바로 모바일 시스템온칩(SoC)이라 불리는 신개념 반도체임. - 유비쿼터스 분야에 새롭게 뛰어들고 있는 소니, IBM, 도시바 는 그동안 4억 달러의 연구비를 쏟아 부으며 차세대 칩인 ' 셀(Cell)'을 개발해 왔는데, 셀은 '유비쿼터스 컴퓨팅 칩', '슈 퍼컴퓨터 온칩' 등으로 불리고 있음. 2) 미세전자기계시스템(MEMS, Micro Mechanical System) MEMS는 초소형 시스템이나 초소형 정밀기계를 말하며 크기가 작기 때문에 아주 좁은 공간에서도 사용할 수 있음. 크기가 초 소형이어야 하는 유비쿼터스 환경에서 정보 축적 및 정보발신 기능을 가지는 극소의 분말 형태의 칩인 RFID 및 센서는 MEMS 기술을 이용하여 만들어짐. - MEMS 기술은 전자(반도체) 기술, 기계 기술, 그리고 광 기술 등을 융합하여 마이크로 단위의 작은 부품 및 시스템을 설 계, 제작하고 응용하는 기술을 말함. - 사물이나 생물에 심어져서 지능적으로 동작, 정보처리 업무를 수행하는 초소형 정밀기기임.
Ⅲ. 산업시장분석 25 MEMS 기술의 특징은 반도체 공정을 모태로 하므로 웨이퍼 상 에 일괄 제조하므로 소형화가 가능하다는 것과 한 개의 칩에 복수 개의 기능 소자 및 신호 처리부 등을 집적화 할 수 있고 고성능 고신뢰성을 얻을 수 있다는 것임. 또한 동시 다량 제 조에 의해 단가를 낮출 수 있음. 3) 센서와 RFID 센서의 감지대상 및 검지물질도 점점 다양해지고 있어, 초기에 는 온도 습도 등의 기본적이 물리량이 검지 대상이었고 합금이 주로 사용되었으나, 이후 기계량을 검지하는 역학센서와 기체 및 이온을 검지하는 화학센서가 발달하게 되었음. 최근에는 생 체물질 또한 검지대상이 되었음. - 센서 기술의 발달 및 이용의 증가는 생산부문의 고효율화, 정 밀화, 주택 사무실의 각종 기기의 고성능화/자동화, 교통통제 의 고도화, 재해방지 시스템의 효율화/자동화 등 사회 각 부 문의 요구에 기인함. 주파수 인식시스템 (RFID, Radio Frequency IDentification)은 바코드, 마그네틱, IC 카드 등과 같은 자동 인식의 한 분야로 초단파나 장파를 이용하여 기록된 정보를 무선으로 인식하는 최첨단 기술임.
26 U-헬스 - 바코드를 대신해 제품에 부착한 태그(Tag)에서 송출하는 무선 신호를 인식기로 읽는 방식으로 수십m 전방에서 태그에 담 긴 정보를 읽을 수 있다는 편리함이 있음. - 태그는 그 고유한 정보를 담은 신호를 발생하고, 이 신호를 안테나를 통해 콘트롤러가 인식하고 분석하여 태그의 정보를 얻는 원리로 되어 있음. - RFID의 활성화의 최대 난제는 비용임. RFID reader와 RFID 활용하는데 아직 많은 비용이 소요됨. 4) 통신기술 유비쿼터스 서비스를 제공하기 위한 통신기술에는 근거리 무선 통신기술, IPv6, 광대역통합통신망(BcN; Broadband convergence Network) 등이 있음. 근거리 무선 통신 기술은 저전력, 저가격을 목표로 하는 블루 투스, HomeRF, Zigbee 기술, 고속의 무선랜 기술, 유선 1394의 단점인 브릿지 기능을 무선으로 해결하기 위한 무선1394 및 UWB(Ultra Wide Band) 기술 등 다양하게 존재함. - 블루투스의 경우 주로 이동형 장치에 채택되고 있는 근거리 무선통신망으로 최근 저가화에 대한 기대에 따라 그 응용 영 역이 확대되고 있음.
Ⅲ. 산업시장분석 27 - ZigBee는 IEEE802.15.4의 MAC(Media Access Control) 계층 위에 구현되는 프로토콜로서 전송속도는 40-250Kbps로 낮지 만 블루투스에 비해 스택 크기가 1/10 수준으로 간단하며 네 트워크 당 접속노드도 255개까지로 많아 향후 홈 컨트롤 네 트워크의 총아로 부상될 전망임. IPv6는 IPv4의 문제점인 IP 주소의 부족, 보안성 취약, QoS/멀 티미디어 제공을 위한 성능 부족 등의 문제점 해결하기 위한 목적으로 등장했음. - IPv6는 현 인터넷인 IPv4의 32비트 주소체계를 128비트로 확 장하여 다가올 Post-PC 시대에 수많은 인터넷 단말에게 풍부 한 주소 공간을 제공하면서 향후 인터넷이 추구하는 Plug&Play 방식의 자동 네트워킹과 서비스 품질보장 등의 다양한 기능 을 추가해 무선 멀티미디어 서비스를 보다 효율적으로 제공 할 수 있도록 설계된 차세대 인터넷 프로토콜임. - 이러한 IPv6는 128bit 주소체계로 3.4~1038개의 주소 표현이 가능하고 이것은 지구상의 모래알보다 십억 배 많은 숫자임. - 또한 고품질의 QoS 제공, 보안 기능 강화, 다양한 Option 기 능, 다양한 형태의 전송, 간단한 헤더 형식(영역 수를 IPv4의 12개에서 8개로 단순화) 등이 가능해짐. 광대역통합통신망은 전화망(PSTN) 인터넷 비동기전송모드(ATM) 전용망 무선망 등의 서로 다른 망을 하나의 공통된 망으로 구조
28 U-헬스 를 단순화해 음성과 데이터를 통합한 다양한 멀티미디어 서비스 를 통합적으로 제공할 수 있는 차세대 통신 네트워크를 의미함. - 광대역통합통신망은 가입자 단말기부터 교환기에 이르기까지 통신망 전체를 패킷 방식으로 구성하는 ALL IP망으로 구성, 유선과 무선을 결합한 개념의 차세대 네트워크를 의미함. - 언제, 어디서나 유 무선 통합 인프라를 통해 음성 데이터 영상 등의 복잡한 고품질 멀티미디어 서비스를 이용자에게 경제적으로 실시간 제공이 가능함. 2. 동향 및 전망 가. 해외동향 6) 1) U-헬스케어 부문 5개 유럽 국가 14개 회사가 연합하여 2003년부터 진행중인 'MobiHealth Project'에 따르면 센서와 액츄에이터(원격 조작에 의하여 능동적으로 행동을 취할 수 있는 조사 기술), 그리고 3 세대 무선 통신을 이용한 BAN(body area network)을 이용하 여 만성질환자와 원격관리, 임상시험 원격관리 등을 목표로 시 범사업이 진행 중임. 6) 전자부품연구원, E-health 기술로드맵, 2004, p.1~7를 중심으로 재구성
Ⅲ. 산업시장분석 29 미국 로체스터 대학에서는 Center for Future Health"라는 연 구소를 설립하여 일상생활 속에서 질병을 미리 예측하고 관리, 치료할 수 있는 주거환경을 실현해 나가고 있음. <그림 3-1> Center for Future Health의 smart medical home 자료: http://www.futurehealth.rochester.edu/ - 크게 3가지 연구주제로 컨소시엄을 운영중인데, Aging well 은 가정 내에서 노인들의 건강을 지원하며, Healthy skin은 피부암과 피부건강 증진을 목적으로 피부의 이상을 진단하 며, Pathogen detection은 상처의 조기 진단과 치료를 목표로 연구 중임.
30 U-헬스 미국 알라바마 대학교에서는 개인의 몸에 EEG 센서, 운동 센 서, ECG와 호흡 센서를 personal wireless intelligent sensor network로 연결해서 개인서버 (허리에 부착 휴대)와 통신하고, 이 데이터를 다시 RF 통신을 사용하여 인터넷과 연결하는 지 능형 개인 모니터링 시스템을 개발하였음. 미국 조지아 공과 대학의 연구진들이 뉴욕에 근거를 두고 있는 Seed One Venture가 출자한 회사인 Sensa Tex사는 미국 해군 의 후원을 받아 총탄으로 인한 상처를 감지하기 위해서 광섬유 를 사용하거나 전쟁터에서 병사들의 생체 징후를 관찰하기 위 한 특수한 섬유를 사용하기 위해서 디자인된 스마트 셔츠 (Smart Shirts)를 개발하였음. 일본에서도 고령자 복지 10개년 계획, New Gold Plan 등을 통해 서 재택 서비스 및 의료복지용구 개발 등의 연구를 계속하고 있음. - SELF(Self Environment for Life)시스템은 일본 동경대학 intelligent cooperative Lab.에서 추진 중인 Healthcare project임. - Ceiling Dome Microphone을 이용하여 호흡 관련 기관들의 상태를 Pressure Sensor Bed Self Communication을 통해 건 강상태를 측정하여 재택 모니터링 시스템을 구축함.
Ⅲ. 산업시장분석 31 2) 휴대형 진단기기 Vivometrics사에 출시되고 있는 lifeshirts 시스템은 미국 내의 17 개 Medical school과 연계하여 개발한 비침습적, 휴대형 모 니터링 시스템으로 생체신호를 계측하고, 분석하는 장비임. - 가볍고 물세탁이 가능한 셔츠의 가슴과 복부 부분에 호흡감 지 센서, 단일채널 ECG 및 2축 가속도 센서를 부착하여 비 칩습적인 방법으로 연속해서 사용자의 호흡, 심장활동 및 자 세와 운동 상태를 감지함. - 수집된 데이터는 PDA의 메모리 카드에 암호화되어 저장된 후, 인터넷을 통해 이 회사의 데이터센터로 보내져서 분석될 수 있음. 주요 모바일 시스템 및 휴대형 진단기기를 분석하여 보면, 휴 대가 보다 용이하도록 소형화 추세를 나타내고 있음. - 측정대상이 전기적 신호인 경우에도 gel이나 paste를 사용하 지 않고도 생체정보의 계측이 가능하며, 무선송수신모듈과 융합하여 무구속, 무침습의 계측기술로 발전하고 있음. 또한, 유무선 네트워크를 통해 원격 모니터링이 가능한 시스템으로 발전하고 있음.
32 U-헬스 3) 휴대형 생체신호 계측 선진국에서는 1970년대 이후 물리학을 응용한 첨단기술의 발달 과 전자산업의 발달을 기초로 하여 의료산업을 집중적으로 육 성하여 왔으며, 의료산업의 육성정책에 힘입어 의료용 계측기 시장은 매년 8% 이상의 고도성장을 계속 하고 있음. 모바일 환경에서 사용하기 위한 휴대형 생체신호 계측과 분석 시스템의 개발동향은 휴대형 단말기의 소형화, 센서의 소형화 및 무선화, 질병을 자동을 진단하기 위한 진단 DB 구축 및 알 고리즘 개발 등임. 미국 DSI(Data Science International)에서 심전도, 뇌전도, 근전 도, 혈압 및 온도를 이식 센서를 사용하여 측정하는 장치를 개 발하고 있으며, 주로 실험동물로의 이식 시스템을 개발함. 이태리 COSMED에서는 다생체신호 측정 및 무선전송을 위한 휴대형 단말기를 개발하고 있으며 뉴질랜드 Sirtrack사에서는 무선 온도 측정시스템을 개발함. 임플란트 대신 손목시계나 PDA처럼 몸에 지니고 다니는 외장 형 바이오센서들은 어느 정도 상용화에 성공함. - 데라센스 社 의 프리스타일 트래커 시스템(FreeStyle Tracker System)은 PDA형 혈당측정기로 환자가 손쉽게 자신의 혈당 치를 측정하고 질병관련 정보를 저장
Ⅲ. 산업시장분석 33 - 손트라 메디컬(Sontra Medical) 社 의 소노프렙(SonoPrep)은 전 기신호를 초음파 진동으로 바꿔 환자가 간편하게 간질액 속 의 혈당량을 측정하도록 설계된 모니터링 시스템으로 당뇨병 뿐 아니라 피부과, 피부병리학, 피부 진단, 국소마취 등의 분 야까지 활용 전자 폐활량 측정장치를 통해 수집된 환자의 폐활량데이터를 휴대폰에 연결해 의사에게 실시간으로 전송하는 천식 감시장치 를 영국의 e-scan사 社 에서 개발함. 4) 이동형 의료정보 계측기 및 의료정보 전송 표준화 사용자위주의 전산환경이 다양한 하드웨어를 허용함으로 하여 의료정보교환의 문제점이 발생하자 공급업자들이 자체의 통신표 준을 만들게 되었음. - 업자주도형 표준화는 통일안 정립의 문제가 있고 각국의 이 익과도 관련이 있으므로, 전 세계는 국제표준화기구와 개방 형 시스템 주도의 표준안 정립을 추구하고 있음. 각종 생체 신호, 영상, 환자정보 등의 모든 내용을 통합적으로 다 루고, 무선으로 데이터를 받아서 처리하려는 움직임이 일반화되 면서 의료정보 표준화는 더욱 중요한 요소로 자리잡아가고 있음.
34 U-헬스 21세기를 준비하는 의료정보 표준화 사업에 있어 가장 필수적 인 요소 중의 하나는 통합적이고 효율적으로 조직된 기구라고 할 수 있음. - 의료정보 표준화는 미국과 유럽에서 시작되어 국제표준화 기구 (ISO)의 한 분과로 활동하면서 점차 확산되어 가는 추세이고, 각 국은 통신 표준화 활동을 통하여 국제협력을 강화하는 추세 1990년에 결성한 유럽표준화 위원회(CEN)의 요구를 수렴하고 적극적인 국제표준화 활동을 위해 미국 표준화기구 (ANSI)는 6 가지 영역의 의료정보 표준화를 제안하였음.(전자의무기록, 멀 티미디어 (음성, 영상)정보교환, 의학용어와 코드 통일안, 검사 장비간의 정보교환, 진료규약, 임상지식 및 통계자료 데이터베 이스의 표현과 교환, 기타 진료관련 의료정보 보완 사항) 나. 국내 동향 7) 1) U-헬스케어 부문 서울대 생체계측신기술센터는 과기부 지원하에 인체활동을 제한하 지 않고 가능한 정상 생활을 유지하면서 조속하고 지속적으로 인 체기능을 진단할 수 있는 여러 가지 생체신호계측기술을 개발함. 7) 전자부품연구원, E-health 기술로드맵, 2004, p.7~10 을 중심으로 재구성
Ⅲ. 산업시장분석 35 연세대 이동형 응급의료용 정보시스템 센터는 보건복지부 지원 하에 응급환자상태를 모니터링하기 위한 무선 심전계와 이동형 응급 환자 통합 계측 시스템을 개발 중에 있음. 재택 건강관리 시스템 연구센터는 보건복지부 지원하에 재택진 료를 위한 다차원 생체신호 검출 시스템, 다차원 생체신호 정보 처리 단말기, 재택 건강관리 증진 전문가 시스템, 통신/DB/진단 서버, 그리고 표준화 방법과 인터페이스 규격을 연구 중에 있음. 2) 휴대용 진단기기부분 지금까지 국내에서 생산된 의료기기는 단순 기능의 제품 위주 였으나, 최근 개인 건강진단 및 관리에 대한 관심이 높아지면 서 개인용 첨단의료기기 개발 업체가 증가하고 있는 상황이나 이런 관심과 달리 국내의 연구 및 개발은 아직 선진국 대비 미 비한 실정임. 3) 휴대형 생체신호 계측부문 생체변화를 진단하는 휴대진단시스템 개발은 생체 기능의 정상, 비정상을 평가하는 중요한 자료이기 때문에 진단 목적에 따라 다양한 형태의 계측장비가 개발되고 있음.
36 U-헬스 - 심전계, 뇌파계, 환자감시장치, 근절계, 혈압계, 청력계, 분만 감시장치 등으로 구분되는 생체신호계측기는 향후 BT IT기술 융합에 따라 수요가 크게 형성될 것으로 판단됨. - 그러나 국내 일부 벤처기업을 중심으로만 진행되고 있음. 정밀전자 분야의 첨단기술 부족과 생체 현상계측기기의 원천 기술 부족으로 생체 현상 계측기기의 첨단화가 부진하였으며, 단순기기 위주의 계측기기, 정보기기 및 분석기기의 생산에 주 력하고 있음. 또한 의료기기의 다양한 분야에 반해 국내에서 개발하거나 생 산되는 분야가 한정되어있고 기술력이 다른 외국의 제품에 비 해 많이 뒤져있어 수입에 의존하고 있는 실정임. 4) 의료용 정보 저장 및 전송 표준화 부분 원격진료를 위해서는 각 원격단말기로부터 수신되는 데이터의 신뢰성 확보와 표준화 인터페이스 구성이 무엇보다도 중요함. - 특히 지능형 DB 구축이 이루어져야 하는데, 현재 국내병원 등을 포함한 의료기관은 아직도 의무 기록이 전산화되지 않 은 곳이 많으며, 쓰이는 코드나 용어 또한 표준화되어 있지 않은 상황임.
Ⅲ. 산업시장분석 37 - 타 기관으로 환자나 의료 정보를 교환해야 할 필요가 있을 때, 일반적인 진료 차트나 혹은 단순한 파일의 형태로 전송, 전달하여 받는 쪽에서 재분석해야 하는 상황임. 의료 정보의 데이터 구조와, 전송 표준을 만들려는 프로젝트나 시도는 있었으나, 프로젝트 수행기관의 국소적인 범위로 의료 인과 과학 기술인들의 전체적인 참여와 동의로 만들어지지 못 하고 있음. DICOM (Digital Imaging COmmunication in Medicine) 은 현 재 의료 영상의 표준이 되고 있어 거의 모든 프로그램이나 시 스템이 지원을 하고 있는 실정으로 DICOM에 대한 구현은 대 학 연구실이나 관련 업체를 중심으로 활발하게 되고 있음. 다. 미래 기술 예측 국가과학기술위원회가 발표한 '과학기술 예측조사(2005~2030)' 에 의하면, 여러가지 시나리오가 예측되고 있는데 그중에는 BT 와IT 기술의 접목으로 인해 기존 의학과 제약업, 의료서비스 분 야에서 혁명적 변화가 일어나거나 최소한 이에 대한 기반이 조 성되어 사회, 문화, 보건 복지체계에 큰 변혁이 있을 것으로 예 상하고 있음.
38 U-헬스 <표 3-2> U-헬스관련 예측실현시기가 빠른 기술과제 과제 국내 해외 연구개발 실현시기 실현시기 수준(%) 원격으로 진료받을 수 있는 시스템이 보급된다 2010 2009 63.2 의료 one-stop 서비스가 실용화 된다 2012 2011 58.1 병원과의 통신이 가능한 개인의료 정 보관리용 칩 및 정보단말기가 실용화 2013 2010 60.2 된다 재택 질병진단 및 진료시스템이 보급 된다 2013 2011 59.5 고령화 사회 진입에 따라 독거 노인 등을 위한 cyber doctor, interactive nursing 등의 기능을 갖춘 Silver- 2009 2009 61.8 Care 타운"이 개발된다 충전시간이 3분이내인 휴대용 배터리 가 개발된다 2012 2010 61.2 시멘틱 웹 기술기반 적응형 프로세스 를 통한 지식 기반 데이터 베이스가 확립되고 정보의 실시간 현장 제공기 2012 2010 59.8 술이 실용화된다 홈 네트워킹을 통해 가전기기 등을 원 격으로 관리하는 정보 기기가 보급된 2009 2009 76.2 다 광대역통합네트웍(BcN) 기반의 멀티미 디어 통신 방송 수단을 활용한 실시간 도시 및 지역개발 공청회 개최 기술이 2010 2009 69.4 개발된다. 높은 정확도를 가지는 저가형 초소형 위치 확인 시스템이 보급된다 2013 2010 55.3 제품관련 종합정보 정장 및 인식이 가 능한 포장기술이 보급된다. 2012 2009 50.5 자료: 과학기술부, 과학기술예측조사, 제2권 미래기술과제, 2005. 5, 재구성함
Ⅲ. 산업시장분석 39 국가과학기술위원회의 예측에 따르면 U-헬스와 관련된 기술들 중에서 빠른 실현이 예상되는 기술은 해외에서는 2009~2011년 에, 국내에서는 2009~20013년에 실현이 예상됨. 라. 시장예측 1) Mega trend U-헬스와 관련해 미래 시장을 낙관하는 것은 사회적 환경, 시 장 환경, IT/인프라 환경 때문임. 사회적 환경 측면에서는 급속한 고령화 현상, 법제도 개선, 웰빙 과 같은 건강에 대한 관심 고조 등이 U-헬스 시장을 전망하게함. - 전체 인구 중 65세이상 고령자가 2000년 현재 미국 12.3%, 일 본 17.2%, 한국 7.2%에 이름. - 우리나라의 경우 경제성장과 의료기술 발달로 인구 평균 수 명이 지속적으로 증가해서 2002년도에 77.0세(남자 73.4세, 여 자 80.4세)에서 2010년에는 79.1세에 이를 전망 - 또한 65세 이상의 비율도 2019년에는 14.4%로 2000년 대비 2 배 증가가 예상(한국전산원, 2004) - 삶의 질적 풍요를 중시하기 때문에 치료에서 예방으로 소비 지출이 확대
40 U-헬스 - 미국의 경우 Healthcare 지출이 2002년 1.5조달러에서 2010년 에는 2.6조달러까지 확대 될 것으로 예상 - 일본의 경우 재택 진단 시장이 2000년 1,069억엔에서 2010년 6,975억엔까지 확대될 전망(이정환, 2003) <그림 3-2> 인구고령화 동향 및 추계 자료: 통계청, 2005 (과학기술부, 과학기술예측조사, 제3권 미래변화모습(시나리 오), 2005. 5, p.32 재인용) 시장환경 측면에서는 만성질환자 증가, 보건비 지출 증가, 바이 오 Biz. 관련 관심 고조 등이 예상됨. - 암, 당요, 고혈압 등 질환자가 증가하고 있음. 예를 들어 1997 년 현재 65세 이상 노인의 8.3%(약 24만 명)가 노인 환자로 추정되는데, 2020년에는 치매 유병율이 9.0%로 증가해 환자 수가 약 62만 명이 될 것으로 전망됨. - 그러나 2030년까지는 만성질환에 대한 혁신적 치료법 개발이 기대됨.
Ⅲ. 산업시장분석 41 - 보건비 지출은 1999년 현재 1인당 1년동안 미국의 경우 4,390 달러를 지출하며, 한국의 경우는 730달러를 지출 했는데, GDP 대비 국민의료비는 앞으로도 지속적으로 증가 추이를 보일 것을 예상됨. 이 예상은 앞에서 언급한 노인 인구 비중 증가와 밀접한 연관이 있음 - 건강증진사업과 홈케어프로그램 등의 활성화로 정부 및 기업 체 투자가 활성활 될 것으로 예상됨. <그림 3-3> 노인의료비 증가추이 자료: 통계청, 2003 (과학기술부, 과학기술예측조사, 제3권 미래변화모습(시 나리오), 2005. 5, p.35 재인용) IT/인프라 환경측면에서는 초고속망 가입자 증가와, 광대역 통 신망을 활성화, 망사업자의 신규 서비스 및 컨텐츠 확보 노력, WLAN과 bluetooth 등 기술의 보편화에 따른 유비쿼터스 기술 보편화가 예상됨.
42 U-헬스 2) 시장 추정 e-헬스를 비롯한 U-헬스 산업에 대한 다양한 접근 방향 때문에 시 장규모의 예측은 조사 기관마다 그 분류와 금액이 매우 상이함. - 삼성경제연구소(2004)의 자료에 따르면 U-헬스 시시, U-헬스 서비스, 바이오칩, 센서 등을 포함해서 2014년 미국 U-헬스 시장에 340억달러 규모로 성장할 것으로 예상함. 바이오칩의 세계 시장은 2003년 12억달러, 바이오센서의 세계 시장은 17 억달러로 추정됨. - 한국보건산업진흥원의 자료에 따르면 전자의료기기 시장에서 절반을 차지하고 있는 미국의 시장이 2000년 127억달러에서 2004년 141억달러로 성장할 것으로 예상됨. 이를 바탕(CAGR 3.2%)으로 2015년에는 미국의 전자의료기기 시장이 200억달 러에 이를 전망임.(세계시장 422억달러로 추정) - 전략기술경영연구원에 따른 U-헬스케어 시장은 전세계를 기 준으로 2005년 22억달러에서 2010년 42억달러로 확대(CAGR 13.9%)될 것으로 예상함. 2005년 지역별 시장은 전세계 대비 미국이 43%, 유럽이 23%, 일본이 20% 그리고 한국이 2%를 차지함.
43 Ⅳ. 이슈분석 U-헬스의 활성화를 위해서는 앞에서 살펴본 기술발전과 환경 변화도 중요하지만, U-헬스에 대두에 따라 많은 변화가 예상되 는 의료계의 이슈들은 비교적 간과되고 있음. 지금부터는 의료 계의 입장에서 바라본 U-헬스 이슈를 살펴봄. 1. 국민의료비지출의 증가 한국은 GDP의 5.6%를 국민의료비로 지출함으로써 OECD국가 들 중에서 가장 낮은 수준임. 8) 의료비지출 증가율은 비교적 높은 편: GDP대비 국민의료비 지 출비율 을 보면 1991년도와 비교하여 2003년도에 27.3%의 증가 를 보여 OECD평균증가율인 24.6%보다 높음. 2003년 국민건강보험공단 통계자료에 의하면 전체인구에서 7.5%를 차지하는 65세 이상 노인이 지출한 총진료비는 전체 연 령대가 지출한 비용의 21.2%. 2019년에는 노인인구 14%가 전체 총진료비의 약 40%를 지출하게 될 것으로 예상됨. 환자의 안전을 강화하고 의료비의 급격한 상승을 막기 위해 정 부는 의료비지출 통제와 의료의 질 관리를 더욱 강화할 것임. 8) OECD 2003, 2005
44 U-헬스 U-헬스가 의료비의 급격한 상승을 억제할 수 있는 효과적인 수 단이 될 수 있음. 2. 의료기관간 경쟁 심화 의사인력의 과잉공급으로 인하여 의사간의 경쟁이 심화됨. - 현재 의사 1인당 국민수가 749명으로 선진국에 비하여 아직 은 의사수가 적은 편이지만 한의사를 포함할 경우 637명으로 선진국과 비슷하거나 오히려 많은 편임 9). - 매년 3,200여명의 의사가 배출되고 있기 때문에 의사의 공급 과잉이 빠른 시간 안에 현실화될 전망임. - 10년 후인 2015년이 되면 현재 7만 명대인 의사수가 10만 명 을 넘게 됨(한의사 포함시 약 12만 명). 급성기 병상의 과잉공급으로 인하여 병원간의 경쟁이 심화됨 10). - 한국은 1995년을 기점으로 인구 1,000명당 병상수가 미국보다 많아지기 시작했고 2003년에 이르러서는 5.9병상으로 미국의 2.8병상보다 무려 2배 이상 많은 상태임(그림 4-1). - 과잉 공급된 의사가 대부분 개원을 택하고 있는 상황을 고려 하면 병상수의 증가는 더욱 가속화 될 가능성이 존재함. 9) OECD 2005 10) Ginzberg 2002
Ⅳ. 이슈분석 45 <그림 4-1> 한국과 미국의 인구 1,000명당 급성기 병상 수 변화 병상수 7 6 한국 5 4 3 미국 2 1 0 1980년 1998년 2003년 자료: OECD Health Data 2001, 2005 원격진료와 원격치료 - 생체신호 감지 및 평가-관리기술의 발달로 소수의 의료진이 더 많은 환자를 관리할 수 있게 됨. - U-헬스케어 기술의 발달로 인하여 원격진료나 원격치료가 보 급되어 급성기 병상의 수요는 오히려 감소할 것임. - 급성기 진료의 수요 감소와 예방-관리의료의 수요증가 사이에 불균형이 해소될 때까지 혼란이 예상됨. - 대형 3차 병원들이 U-헬스케어 기술을 이용하여 농촌이나 중 소도시에도 대형병원의 의료서비스를 제공하게 됨에 따라 중 소병원들의 경영난 가중될 것임. - 전세계적인 U-헬스케어의 보급에 따라 국제적인 다국적 병원 간의 경쟁체제에 들어서게 됨. - 각 국가의 이해 주체들 사이의 갈등으로 제한된 형태의 국제 간 의료인 면허인정이 예상됨.
46 U-헬스 3. 관리의료회사/기관(managed care company/organization) 출현 사보험이 도입되면 관리의료회사가 가정에 U-헬스를 제공하는 주된 사업자가 됨. 관리의료회사는 통신사업자와 홈케어 장비업체 및 민간보험회 사와 연계하고 의료기관과의 계약에 의해, 가입자에게 U-헬스 케어 서비스를 가정에 제공하게 됨. 의료 인력을 채용하여 환자의 건강문제에 대한 기초 관리를 담 당할 뿐만 아니라, 소수의 전문 의료진이 24시간 상주하여 이 상 상태를 보이는 건강 데이터를 판독하여 필요에 따라 치료중 심의 대형병원과의 연계에 의한 후속 서비스를 제공하게 됨. 가정방문 간호사 및 물리치료사를 고용하거나 해당 사업자와 연계하여 정보통신기술만으로는 제공하기 힘든 직접적인 의료 서비스를 제공하게 됨. 정부는 저소득층 및 노인 등 취약계층을 위한 관리의료기구를 별도로 운영하거나 민간 관리의료회사에 그 운영을 위탁하게 됨. 관리의료회사는 계약자가 건강할수록 유리하기 때문에, 평상시 에 가정 혹은 개인의 건강을 관리하여 병을 조기에 발견하여 치료하는 역할을 하게 될 것이며, U-헬스케어 기술을 적극적으 로 이용하려 할 것임.
Ⅳ. 이슈분석 47 <그림4-2> 관리의료회사/기구의 U-헬스케어 서비스 전달 모형 의원/보건소 건강한 삶 예방/관리 유헬스 장비제조사 통신사업자 NHII* 가정 직장 병원 종합전문병원 급성질환 치료위주 요양병원 재활병원 노인성 질환 만성질환 관리위주 보험회사 *NHII: National Health Information Infrastructure 중소병원은 병원체인에 가입하거나 병원조합을 형성하여 관리 의료회사와 교섭력을 높이려 하게 됨 11). 4. 의료서비스 시장에 대한 국제적 경쟁 심화 의료기관에 대한 자본참여의 허용과 영리의료법인이 설립될 가 능성 매우 높음 12). 부분적 사보험의 도입 11) Ginzberg 2002 12) 송건용 2003
48 U-헬스 - 현재의 전국민건강보험만으로는 다양한 의료수요를 충족하고 의료서비스의 질적 향상과 국제적 경쟁력을 갖춘 의료서비스 개발에 한계가 있음. - 지금의 전국민건강보험을 기본으로 하되, 고급 의료수요를 위 한 사보험 도입 필요성이 증대됨. 의료, 호텔, 관광, 제약 및 의료기기산업이 복합된 의료허브 등장 의료기관의 해외 진출 및 외국환자의 국내유치: 국내 병원이 외국에 병원을 설립하여 외국에서 외국인 환자를 진료하고, 필 요시 원격진료 혹은 한국으로 환자를 이송하여 연계 및 후속 진료하게 됨. 외국병원의 국내 진출: 외국인 병원도 국내에 분원을 설립하여 내국인 환자를 진료하거나 원격진료 또는 본국으로 이송하여 진료하게 됨. 의료서비스의 안락함, 질, 가격이 복합적으로 작용하여 의료서 비스의 국제적 경쟁체재가 시작됨. 한국은 수준 높은 의료서비스를 비교적 저렴한 가격에 공급 가 능하므로, 국제적 경쟁력 확보할 가능성 높음. 아시아, 특히 중국, 한국, 일본의 경우 문화적, 지리적 근접성으 로 인하여 하나의 거대한 의료시장을 형성할 가능성 큼.
Ⅳ. 이슈분석 49 5. 범국가 건강정보 인프라(National Health Information Infrastructure; NHII)의 구축 필요성 대두 환자의 의료정보가 기관내 공유 기관간 공유 지역간 공 유 국가내 공유 국제간 공유의 형태로 변함 13). 환자의 건강기록이 태어나서 죽을 때까지 평생 동안을 일관되 게 기록하는 평생건강기록(Personalized Health Record; PHR) 의 형태로 바뀌어 전국민평생건강기록시스템이 구축됨. 의무기록이 과거에는 텍스트 자료만을 기록했으나, 현재는 사 진 등 그래픽자료까지 포함하고 있음. 앞으로는 생체신호 등 wavelet 자료, 더 나아가 DNA 등 유전자 정보까지 포함하게 됨 14). 의료문서의 상호교환을 위해서 의료용어의 표준화, 의료문서의 표준화, 의학지식표현기술의 개발이 필요. 국내의 경우 2004년 하반기를 기점으로 연구가 시작된 상황임. 충분한 병원정보화가 이루어져야 하나 아직 EMR보급율은 미미 한 실정임(대학병원급 기준으로 약 9%) 15). EMR보급을 위한 인 센티브제도 등 정부의 개입이 필요함. 13) Haux 외 2002 & Haux 2005 14) Haux 2005 15) Lee, Y.S. 2003 & Park, R.W. 외 2005
50 U-헬스 인센티브제가 병원정보화에 기여한 예: PACS의 보급률이 2004 년 9월 기준으로 종합전문요양기관의 88%, 그리고 종합병원의 59%에 달함. 이러한 높은 보급률은 1999년부터 시행된 PACS 보험수가 인정이 큰 기여를 함 16). 6. 의료의 질관리 강화 의료기관 평가 및 공개: 적절한 수준에서 각 의료기관의 진료 과별, 심지어 의료진 개별의 치료방법, 치료성적, 사망률 등 필 수정보가 공개됨 17). 환자는 공개된 정보와 근접성, 쾌적성, 진료비 병원을 선택하게 됨. 등을 종합하여 환자 안전도 향상에 대한 관심 증가 18) 의료의 질관리가 의료비지출감소와 직결 의료기관의 수준을 평가하는 척도의 타당성, 자료공개의 범위 및 깊이에 대한 논란이 예상됨. 16) 천호종 외 2004 17) 보건복지부 2005 18) Kohn 외 2000 & Starfield 2000
51 Ⅴ. 결론 유무선 통합 인터넷, 모바일 컨버전스, RFID 등의 발전은 유비 쿼터스 IT를 통해 모든 사물을 지능화 정보화 네트워크화 하 게 될 것임. 현재는 초고속 인터넷 및 모바일 등 디지털컨버전스가 이루어 지는 단계로 유비쿼터스 사회로 가는 전환기이며, 보건 의료와 도 컨버전스가 이루어져 U-헬스가 조기 실현화가 예상됨. U-헬스는 본 분석에 앞서 한국과학기술정보연구원이 진행한 미 래유망 사업화아이템 선정 프로세스에서 최종 선정되었는데, 유비쿼터스 미래의 핵심 니즈 기능 분석을 통해 도출된 22가 지 유비쿼터스 관련 유망기술 후보군 중에서 시장규모, 응용범 위, 기술실현가능성에서 높은 평가를 받았음. 그러나 법 제도 등의 제약 요인도 지적되었음. U-헬스 기반 서비스의 기술은 IT환경이 유선 무선, 유무선통 합, 근거리 무선통신, 서버, 센서, PC 포스트PC, MEMS, 초소 형 컴퓨팅 객체 칩으로 전개됨에 따라 전자공간과 실세계는 사 실상 서로 통합 혹은 융합이 되고 있는 기술적 발전에 기반함. 따라서 근거리무선통신, 센서, MEMS, 소형 컴퓨팅 칩 등이 U- 헬스 서비스의 핵심 기술 영역임.
52 U-헬스 U-헬스 서비스 중에서 RFID 센서를 응용한 자산관리, 의료 텔 레매틱스, 전자처방전, 모바일 건강 관리 서비스 등은 이미 구 체화 되고 있음. U-헬스 서비스의 주요 요소 기술들과 기술과제 들은 2010년 전후로 상당히 실용화될 것으로 전망되며, 따라서 기술 발전에 따른 시장 예측도 긍정적임. 해외에서는 U-헬스 케어, 휴대형 진단기기, 휴대형 생체신호 계 측, 이동형 의료정보 계측기 등에서 활발한 연구와 실용화가 진행중이며, 국내에서는 일부 대학을 중심으로한 U-헬스케어 연구와 미들웨어, 응용솔루션에서 연구가 활발히 진행 중임. 그 러나 의료기기와 관련해서 선진국대비 그 활동이 미미함. 사회적 측면에서 급속한 고령화 현상, 웰빙 열풍과 시장환경 측면에서는 보건비 지출증가, 만성질환자 증가, 바이오 산업의 활성화 그리고 IT/인프라의 급속한 발전이 U-헬스 산업의 미래 를 밝게 예측하게 함. U-헬스 케어의 현실화에 따른 국민의료비 지출변화, 의료기관 간의 경쟁 심화, 관리의료회사/기관의 출현, 의료서비스 시장의 국제적 경쟁심화, 범국가 건강 정보 인프라 구축 필요성, 의료 서비스의 품질관리 강화와 같은 이슈도 의료계에서는 대두되고 있음.
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57 저자 소개 전 승 표 공학 석사 현, 한국과학기술정보연구원 선임연구원 박 창 걸 산업기술정보원 책임연구원 현, 한국과학기술정보연구원 선임연구원 박 래 웅 의사, 전문의 현, 아주대학교 의과대학 의료정보학과 조교수