IT Life

사물인터넷(IoT)을 넘어 생체인터넷(IoB) 시대로!

2015.05.27 09:39

안녕하세요? LG CNS 대학생 기자단 이승균입니다. 


최근 사물인터넷(Internet of Things, IoT)을 중심으로 시작한 ‘사물 간의 인터넷 연결’ 기술 트렌드는 사물을 넘어 사람이 주체가 되는 생체인터넷으로 진화하고 있습니다. 이미 애플, 구글 등의 기업에서 차별화된 기술로 사용자들을 끌어들이기 위한 전쟁을 시작하였는데요. 다른 기업에서도 생체인터넷(Internet of Biosignal, IoB)시대를 준비하기 위한 움직임이 활발히 진행되고 있습니다. 


사물인터넷과 생체인터넷, 이 두 기술은 어떤 차이가 있는 것인지 궁금해지는데요. 오늘은 생체인터넷에 대해 보다 자세히 알아보겠습니다.  

 

생체인터넷은 몸에 착용 가능한 다양한 기기를 통해 생체정보 데이터를 실시간으로 감지해서 분석결과를 스마트기기로 전송하는데요. 생체인터넷이 감지하는 이용자의 정보는 혈당, 심박동수, 심전도, 수분, 혈압, 영양 혈당, 호흡수, 산소 포화도, 몸무게, 키, 온도와 습도 등입니다. 생체인터넷은 측정한 생체 정보를 스마트 기기로 전송한다는 점에서 웨어러블 컴퓨팅과도 유사합니다. 


생체인터넷에 대한 기대가 큰 이유는 원격의료 기술이 각종 센서가 융합된 다양한 칩과 결합해 현상진단(Point-of-Chip, POC)으로 발전 가능한 분야이기 때문입니다. 결합할 수 있는 칩은 시스템온어칩(System on a chip, SOC), 마이크로유체칩(Microfluidics Chip) 또는 랩온어칩(Lab on a Chip) 등인데요. 이러한 칩을 이용한 착용형 진단분석 기기를 실생활에 도입하면 의사와 쌍방향으로 실시간 치료가 가능할 것으로 예측됩니다.


하지만 국내에서는 아직 현행 의료법의 규제로 생체 인터넷 서비스를 개발하는데 한계가 있는데요. 현행 의료법에서는 진단은 병원에서만 할 수 있고, 워크스테이션(PC)과 환자와의 거리가 1m 이내여야만 진단 및 처방을 할 수 있게 되어 있습니다. 따라서 국내에서의 생체 인터넷은 '치료'가 아닌 '관리(Care)’ 위주의 서비스로 개발하고 있는데요. 이러한 방향에 맞춰 피트니스, 수면, 다이어트, 질병의 네 가지 관리 방향으로 개발이 진행되고 있습니다. 


다음에서는 현재 개발하고 있는 생체인터넷(IoB) 제품에 대해서 알아보겠습니다. 

 

<구글의 스마트 콘택트렌즈 (출처: Google)>


인구 고령화가 가속화되면서 디지털 기술 역시 고령화 시대에 맞추어 의료 서비스를 제공하기 위해 진화하고 있습니다. 구글과 애플, 마이크로소프트, 시스코 등 글로벌 IT 기업들이 앞다투어 헬스케어를 차세대 주력 사업으로 키우고 있는데요. 


구글은 지난 2014년 7월 스위스 제약사 노바티스와 제휴를 맺고 스마트렌즈 개발에 들어갔습니다. 스마트렌즈는 마이크로 LED 조명을 콘택트렌즈에 융합시켜 사용자들이 포도당 수준을 알 수 있도록 하는 것인데요. 개발이 완료되면 당뇨 환자들은 혈당 검사를 하기 위해 손가락을 바늘로 찌를 필요 없이 콘택트렌즈를 착용해 눈물을 분석하여 혈당을 검사할 수 있다고 합니다. 


스마트렌즈는 현재 미국 식품 의약안전청(FDA)과 인증 협의 중이라는 공식 보도가 있었습니다. 향후에는 바이오 회사인 칼리코(Calico)와 합세하여 혈당뿐만 아니라 콜레스테롤, 알코올, 박테리아, 바이러스까지 확인할 수 있도록 개발할 예정이라고 합니다. 실제로 이러한 단계까지 기술이 융합되면 구글은 바이오 기업으로서도 상당한 영향력을 끼칠 것으로 예상됩니다. 

 

<파스 형태로 피부에 부착할 수 있는 차세대 치료용 '나노 전자패치' (출처: 기초과학연구원(IBS) 제공)>


우리나라에서는 기초과학연구원 나노입자 연구단의 김대형 서울대 교수 연구팀이 나노물질을 이용한 IoB 장치를 개발 중인데요. 이 착용형 나노장치는 운동장애 질환을 진단하고 약물을 투여하는 등 치료까지 가능하다고 합니다. 이를 바탕으로 네이처 나노테크롤로지(Nature Nanotechnology)의 온라인판에 논문을 발표하기도 하였습니다. 


이 장치에 쓰인 다양한 전자소자는 피부와 비슷하게 25%가량 늘어날 수 있어서 피부에 붙여도 가볍고 편하다고 합니다. 또한, 패치형으로 제작되어서 손목 부위에 붙여도 손목을 자유롭게 움직일 수 있습니다. 


그뿐만 아니라, 나노박막센서, 저항 메모리 소자, 치료용 약물, 히터 등 다양한 전자소자가 들어있는데요. 이를 통해 센서가 운동장애의 패턴을 상시 측정하면 메모리 소자에 측정 기록이 저장되게 됩니다. 


이 결과를 바탕으로 진단을 내리고, 피부에 투여하는 약물의 양을 온도로 조절하게 되는데요. 이러한 특성 덕분에 파킨슨병, 수전증 등 데이터를 정량적으로 측정해 실시간으로 진단해야 하는 운동장애 질환 치료에 도움을 줄 것으로 보입니다.

 

<장병용 교수 연구팀이 개발한 다중물질분석 색상 센서 어레이 앱 (출처: IT뉴스)[각주:1]>


부경대학교 장병용 교수 연구팀은 소변 검사로 혈당, 적혈구, 백혈구, 비타민, 혈청 등 12가지 검사 결과를 알려주는 스마트폰 앱을 개발했습니다. 기존의 검사 방식은 리트머스지를 소변에 담근 뒤 변하는 색을 육안으로 판단하는 방식이었는데요, 그만큼 주관적 판단이나 주변 환경에 영향을 받을 수 밖에 없었습니다. 하지만 이번에 개발한 장병용 교수팀의 앱은 이를 디지털화된 색상 분석 센서로 즉각적으로 검사 결과를 알려줍니다. 


소변에 담근 리트머스 시험지를 스마트폰으로 찍으면 자동으로 색상을 분석하는데요. 저장된 알고리즘을 기반으로 결과를 구체적인 수치와 함께 표시하고 데이터를 저장합니다. 덕분에 이용자는 건강 상태의 변화 추이도 파악할 수 있습니다. 소변검사에 들어가는 시험지는 몇백 원에 불과해 검사 비용을 상당히 아낄 수 있으며, 이를 통해 조만간 현장 진단 시대가 열릴 것으로 기대하고 있습니다. 


지금까지 생체인터넷 제품의 개발 추이를 살펴보았는데요. 초기 콘택트렌즈와 같은 착용형의 제품이 이제 신체 부착형으로 발전하고, 최종적으로 마이크로 크기의 생체 이식형으로 진화하고 있다고 합니다. 이러한 생체 인터넷의 발전은 병의 즉각적인 진단과 치료의 가능성을 열어주고 있습니다. 


이는 IT 업계뿐만 아니라 의료업계를 뒤흔드는 돌풍이 될 것으로 예상됩니다. 특히 진단과 치료비 절감은 물론, 실시간 검사를 통한 시간이나 위험 부담을 줄일 수 있다는 점에서 그 활용도가 매우 높은 서비스인데요. 이는 IT 공룡 기업이 IoB 시장으로 눈을 돌리는 이유이기도 합니다.


생체 인터넷을 통해 더 많은 사람들이 보다 손쉽게 치료를 받을 수 있다면 결국 모두를 위한 IT기술이 될 수 있으리라 기대합니다. 



  1. 참고자료: IT뉴스, 차원용 소장 2014년 8월 8일 칼럼 [본문으로]
Posted by IT로 만드는 새로운 미래를 열어갑니다 LG CNS

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