스마트 헬스케어

4차 산업혁명을 맞이하여, 예전에는 상이해보였던 분야 간의 경계가 모호해지고 있다. 이러한 트렌드에 따라 새로이 생겨난 분야가 바로 스마트 헬스케어다. 스마트 헬스케어는 4차 산업혁명의 핵심 정보통신기술(ICT)인 사물인터넷(IoT, Internet of Things), 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 및 인공지능(AI)을 헬스케어와 접목한 분야다. 기본적인 산업구조를 살펴보면, 소비자가 일상생활이나 의료기관 등 전문기관에서 생성해 낸 데이터를 데이터 전문 기업이 수집 및 분석하고, 이를 의료 및 건강관리 기업이 다시 활용하여 소비자에게 자문 및 치료해주는 구조이다.

개요

의료서비스 트렌드가 치료 목적에서 예방 차원으로 바뀜에 따라 스마트 헬스케어가 급부상 하고 있다. 4차 산업혁명의 핵심 기술 ICBM이 헬스케어에 빠르고 광범위하게 접목되어가면서 기존 사업자 외에도 신규 사업자들도 이 산업에 많이 뛰어들고 있다. 그러므로 이 산업 내의 다양한 플레이어들은 변화를 직시하고 필요 기술과 파트너십을 강화하는 등의 대책이 강구된다.

등장 배경

• 기술의 발전

오늘날, 4차 산업혁명이 도래하였다. 디지털 기술은 발전을 거듭함에 따라 그 활용도가 점점 커지고 있다. 즉, 디지털 기술이 점점 더 다양한 산업에 접목되고 산업 간 장벽을 무너뜨려 우리가 삶을 영위하는데 있어서 편리성을 제공한다는 것이다. 예시를 몇 가지 들어보면 일단 첫째로 아이폰이 있다. 혁신의 상징이 된 아이폰은 컴퓨터와 핸드폰을 합친, 산업간 경계가 허물어진 좋은 예시라고 볼 수 있다. 둘째는 O2O다. 온라인과 오프라인의 결합을 의미하는 O2O(Online to Offline) 산업은 전통 서비스업이 앱과 온라인을 통해 중개되거나 직접 제공되는 형태다. 음식 배달 앱 등이 대표적인 O2O다. 온라인과 오프라인 경계가 허물어진 것이다. 금융과 디지털을 연결한 핀테크도 넓은 의미에 O2O에 포함된다. 이렇게 산업 사이 경계가 모호해지는 현상을 빅블러(Big Blur)라고 일컫는다. 빅블러는 흐릿해진다는 뜻의 영어 단어다. 빅블러 현상으로 인하여 여태껏 못보아왔던 새로운 산업 모델들이 많이 등장하고 있다. 이 현상에는 단점이 한 가지 있다. 디지털 기술이 단순이 경계를 허무는 도구로 전락할 수도 있다는 점이다. 정확한 목적없이 왜 하는지도 모르는 '경계 허물기'는, 포지션 파괴가 대세라고 하니 목적도 없이 무작정 수비수에게 미드필더 훈련을 시키는 행위나 다름없다. 그러니 중요한 것은 업체 간의 경계를 허물되, 어디를 허물지 정확히 정하는 것과 목적을 명확히 하는 것이다. 이러한 면에서 스마트 헬스케어는 꽤 괜찮은 산업이라고 볼 수 있다. 과거 의료기기, 제약회사, 의료기관을 중심으로 발전해 오던 스마트 헬스케어 산업를 IT기술의 발전에 따라 점차 모바일 OS, 통신사, 웨어러블 디바이스의 영역으로 확장함으로써 세계적으로 의료비를 절감하고 치료의 효율성을 증진하려는 목적을 가지고 있다.

특징

• 인공지능 기반 스마트 헬스케어의 부상

이 시장의 규모는 2015년 8억 달러에서 시작하여 연평균 42%의 가파른 성장세를 보이고 있다. 2021년엔 66억 달러가 될 것으로 예상하고 있다. 인공지능 기술이 의료분야에 접목됨에 따라 새로운 서비스들이 더 창출될 것으로 보인다. 인공지능 기술을 통해 미래 핼스케어 서비스는 많은 양의 유전자 정보를 스스로 분석하고 학습하여 질환 발현 시기를 예측하거나, 개인 맞춤형 진단 및 생활습관 정보 제공을 통해 질병 발현 예방에 도움을 줄 수 있을 것이다. 진료 시에는 의사와 환자 간의 대화가 음성인식 시스템을 통해 자동으로 컴퓨터에 입력되고, 저장된 의료차트 및 의학 정보 빅데이터를 통해 질병 진단정보를 제공하거나, 컴퓨터 스스로가 환자의 의료 영상 이미지를 분석하고 학습하여 암과 같은 질환에 대한 진단정보를 의사에게 제공해 의사의 진단을 도울 수 있다. 또한, 개인 맞춤형 데이터를 통해 개인 별 약물의 부작용을 예측하여 처방에 도움을 줄 수도 있을 것이다.

특히 전 세계적으로 고령화와 의료비 부담에 따른 저렴하고 신속한 의료서비스가 요구되기 때문에 인공지능 관련 R&D 정책 등을 범정부 차원에서 추진하고 있다. 인공지능 분야 글로벌 선도국가인 미국은 인공지능을 활용한 정밀의료 추진을 통해 의료의 질적 수준 제고에 집중하고 있다. 유럽은 인공지능의 의료정보 플랫폼 결합 및 유전체 분석에 집중하고 있으며, 일본은 유전체 분석과 인공지능 적용 로봇전략을 통해 개인 케어∙맞춤형 의료서비스 제공에 집중하고 있다.

• 의료정보와 블록체인의 결합

미래 의료 패러다임은 정밀, 예측, 예방, 개인맞춤형 의료가 될 것이다. 이를 현실화 하기 위해선 대규모의 개인 데이터가 필요하다. 특히 의료 관련 개인 데이터는 아주 민감한 정보이기 때문에 충분한 신뢰성과 보안성을 갖출 필요가 있다. 이를 위해 블록체인의 도입이 필요하다. 블록체인에 기록된 데이터는 사실상 위조, 변조가 불가능해서 개인 정보의 유출 가능성이 제로에 가깝기 때문이다. 이러한 이유로 블록체인은 최근 스마트 헬스케어 시장에서 각광받는 기술 중 하나다.

한편 2017년 1월, IBM 소속 사업부인 왓슨 헬스(Watson Health)는 미국 FDA (Food and Drug Administration)와 실제로 블록체인 기술을 활용하여 의료 연구 및 기타 목적용으로 환자 데이터를 안전하게 공유하기 위하여 2년간 공동 개발 계약을 체결한 적이 있다.

• 원격의료

원격의료는 언제 어디서든 환자 관리가 가능하기 때문에 전세계에서 주목하고 있다. 특히, 고령화의 가속화와 만성질환 환자의 증가로 인하여 수요가 증가할 것으로 예상되며, 시장의 크기는 매년 평균 14.7%씩 증가할 것으로 보인다.

글로벌 원격의료 시장을 크게 5가지로 구분된다. 원격모니터링, 원격진료상담, 원격의료교육, 원격의료훈련, 원격수술이다. 그 중 가장 큰 시장은 원격진료상담 서비스다. 하지만 고령화의 가속화와 당뇨병, 파키슨병 등과 같은 질환의 증가는 앞으로 원격모니터링 서비스 분야의 성장성이 기대된다는 사실을 암시한다.

원격의료는 현재 미국을 중심으로 크게 활성화가 되어있다. 그리고 미국의 원격의료 시장을 이끄는 대표적 기업이 있다. 멕케슨(Mckesson), 필립스헬스케어(Philips Healthcare), GE헬스케어(GE Healthcare), 서너(Cerner)등이다. 헬스케어와 정보기술(IT)을 접목시킨 건강관리 업체이다. 특징적으로는 대형 민간보험업체 유나이티드헬스케어(United Healthcare)가 원격의료에 참여하는 의사들과 관련 인프라 업체들에 인센티브를 제공하며 이해관계를 절충하고있다.

우리나라의 경우도 최근 환자와 병원을 연결하여, 효율적으로 환자를 모니터링 및 케어하고 정보를 전달할 수 있는 엠오디의 스마트케어시스템을 전국 100여개의병원에서도입하고있다.

기대효과

“스마트 헬스케어의 기대효과는 의료비를 절감하고 막대한 경제 성장 효과 도모할 수 있다는 점이다. “

오늘날 바이오 기술이 급속하게 발전하면서 의료, 화학 및 에너지, 농업 등 다양한 분야에서 경제적 효과가 나타나고 있어, 바야흐로 바이오 경제 시대가 도래하고 있다. 바이오 산업은 보건의료 분야의 Red바이오산업, 에너지•환경 분야의 White바이오산업, 식품 및 자원 분야의 Green바이오산업으로 분류된다. 그 중에서 바이오 경제 시대에서 파괴적 혁신의 사회경제적 파급효과가 크게 나타날 것으로 전망되는 분야는 보건의료 분야의 Red바이오산업이며, 이중에서도 정보통신기술(ICT)과의 융합이 두드러지는 스마트 헬스케어 산업은 바이오 경제 시대의 가장 중요한 성장동력이다. 이유는 다음과 같다.

노령 인구가 가파르게 증가함에 따라 노인의료비도 증가하고 있다. 단일 의료보험국가인 우리나라는 이를 감당해야할 재정이 부담이다. 하지만 의료를 4차 산업화할 경우 노령인구에 대한 국가 재정부담을 감소시킬 수 있다. 전통 의료시스템의 인간 의사가 진료하던 오프라인 현장 진료에 인간의사와 인공지능 프로그램이 융합한 지능진료를 온오프라인으로 진행하는 ‘원격지능진료’가 디지털 케어의 시작점이 될 것이다. 원격진료는 직접 진료에 비해 더 적은 비용으로 치료할 수 있다는 강점이 있다. 미국 경영컨설턴트그룹 Creterion Economics는 “향후 미국은 원격진료를 통해 만성병을 직접 치료하는 비용보다 27% 절감이 가능하며 연간 400억 달러의 효용을 가져올 수 있다.”고 전망한 바가 있다.

이렇듯, 바이오 기술과 디지털기술(ICT)을 융합적으로 활용하는 ‘스마트’ 한 건강관리와 의료서비스를 통해, 인구 고령화 추세에 따라 크게 증가하고 있는 의료비 절감 효과와 경제 성장 효과를 함께 도모할 수 있다는 점에서 정책적 중요성이 크다. 세계경제포럼(2016)은 4차 산업혁명에서 ICT, 인공지능기술과 함께 바이오 기술이 중요한 역할을 할 것이며 보건의료 분야에서 막대한 경제적 효과를 창출할 것으로 전망하기도 하였다.

스마트 헬스케어 기기

스마트 헬스케어 기기는 말 그대로 스마트 헬스케어를 지원하는 기기를 의미한다. 스마트 헬스케어 기기는 의료기관용 스마트 헬스케어 기기, 유헬스케어 의료기기, 헬스케어 사물인터넷 기기, 웰니스 기기(개인용 건강 관리 제품)로 구분된다. 의료기관용 스마트 헬스케어 기기는 의료기관에서 진단, 처치, 치료에 이용되는 ICT기술과 결합된 의료기기다. 관련제품은 인퓨전 펌프, PCA, CAD 소프트웨어, 등이 있다. 유헬스케어 의료기기는 원격진료를 위해 생체신호를 측정/관리를 돕는 ICT융합 기기로 위해도가 높은 기기다. 관련제품은 혈당측정, 유헬스케어 게이트웨이, 등이 있다. 헬스케어 사물인터넷 기기는 사물인터넷을 통해 건강 정보 및 생체 정보를 측정/제어/관리하는 기기다. 관련제품은 체중계, 심박계, 체온계, 혈당계, 혈압계, 활동량계 등이 있다. 웰니스 기기 (개인용건강관리제품)는 건강증진/개선을 위해, 이용되는 생체신호 측정 및 모니터링과 생활상태 개선을 위한 도움을 주는 기기로 위해도가 낮은 기기다. 관련제품으로는 활동량 측정, 밴드형 체지방 측정기, 혈압관리 앱 등이 있다. 이 중 웰니스 기기를 제외한 모든 기기가 식약처에서 지정한 규제대상에 포함된다.

• 상호호환성/상호운용성

표준 의료제공자 및 소비자 모두에게 매개체인 채널을 담당하는 스마트 헬스케어 기기는 플랫폼을 중심으로 하는 상 호작용이 활성화 되는 여건을 만드는 것이 중요하다. 수요자 참여확대 전략을 위해서는 일상생활에서 편리하게 사용할 수 있는 웨어러블 디바이스, 건강관련 앱 개발이 필수적 요건으로 볼 수 있다. 스마트 헬스기기에서 수집 된 생체정보의 통신 프로토콜별 데이터 호환성을 보장할 수 있는 표준 프로파일 변환 및 전송 품질 관리, 제공되 는 생체정보 센싱 데이터와 의료서비스 결합 시 의료정보 데이터의 상호호환성과 상호운용성을 보장할 수 있는 전략 방안을 수립해야 한다.

• 웰니스 기기 품질 인증 및 관리 체계

의료기관용 기기에 비해 개인용 기기의 경우, 서비스 시장의 활성화를 위해서는 신뢰성과 안정성에 대한 보장 이 필요하다. 이를 웰니스 기기에 대한 시험인증과 KS 표준화가 하나의 방법이 될 수 있다. 기존의 의료기기 승 인과 같은 강제성을 갖지는 않지만, 신뢰성 있는 기기임을 보장할 수 있는 웰니스 기기 시험 인증 절차와 국내산 업 KS 표준 마련이 필요하다.

• 서비스 연계 및 보안성 확보

스마트 헬스의 기술, 서비스의 특성상, PHR/EHR과의 연계를 고려하면서 접근할 필요가 있다. 스마트 헬스케 어 기기 산업이 발전하기 위해서는 단순 개인용 건강 관리 장비와의 연계가 아닌, 의료기관에서 사용되는 병원정 보시스템을 연계하여 헬스케어 단말기 및 솔루션의 부가가치와 활용성을 높이는 전략이 필요하다. 또한 이용자의 건강 및 의료데이터를 수집, 축적, 가공하는 과정에서 정보 보안 및 보호 체계를 확보하는 것 도 중요하기에, 이용자들이 신뢰하고 동의할 수 있는 보안능력을 갖추고 유기적인 관점에서의 상호 보안연계성 을 항상 고려해야 한다.

• 시간/장소에 제약 없는 활용 환경

스마트 기기의 큰 장점인 휴대성과 이동성을 활용한 현장관리 기술을 위해서는 현장에서 발생할 수 있는 각종 이벤트에 대한 처리 방법 등이 연구되어지고 어느 단말에서든 무결절성(seamless) 환경을 위해서 표준 기술을 활 용한 기기의 기능이 구현될 수 있도록 해야 한다. 또한 다양한 단말기와 클라우드 환경 및 각 병원컴퓨팅 환경을 고려하여 어느 곳에서든 안정적이고 신뢰성이 있는 기기를 제공하기 위해서는 테스트 베드와 시범 사업을 통해 서 서비스가 제공될 수 있도록 해야 한다.

• 개방성

헬스케어 관련 디바이스나 앱 개발자들을 많이 확보하고 연결성과 개방성을 제공하는 플랫폼의 구축이 필수적 요인으로 개별기술이나 제품 · 서비스의 개발지원보다는 플랫폼을 중심으로 하여 관련주체들이 자발적으로 헬 스케어에 참여할 수 있는 사회적 · 제도적 기반을 마련하는 것도 필요하다.

파트너십 현황

• NTT Docomo : Omron Healthcare와 합작사 설립
• KDDI : 일본건강보험조합과 데이터 연동
• Orange : 클레르몽페랑 대학병원과 사업협력
• MS : GE Healthcare와 합작회사 설립
• AT&T : Alere, NLR 등 관련 기업과 제휴, Ericson 클라우드시스템연동
• Verizon : 미국 고령자협의회와 제휴
• Vodafone : 스위스 제약사 Novartis와 제휴
• Softbank : 모바일 헬스케어 디바이스 Fitbit Flex와 제휴

인공지능 헬스케어 주요국 정책 동향

• 주요국가들의 인공지능 헬스케어 관련 주요정책 및 투자액은 다음과 같다.

미국은 오바마 정부가 추진하는 대규모의 뇌 연구 프로젝트인 브레인 이니셔티브(Brain Initiative)을 위하여 10 년간 10억달러를, 정밀의료추진계획(Precision Medicine Initiative, PMI)을 위하여 2016년에 2.2억 달러를 투자했다.

유럽 연합은 인간 뇌 프로젝트(Human Brain Project, HBP)에 10년 간 12억 유로를, 100만+게놈프로젝트(The 100,000 Genomes Project)에는 2014년부터 2017년까지 3억 파운드를 투자했다.

일본은 게놈 의료 실현화 프로젝트엔 93억 엔를, 일본 재흥 전략과 로봇신전략에는 1,000억 엔를 투자하였다.

한국은 엑소브레인에 10년간 1,070억원, 딥뷰 프로젝트에는 4년간 129억원을 투자했다.

• 주요국가들의 인공지능 헬스케어 관련 중점 개발 분야는 다음과 같다.

미국은 인간 두뇌의 뉴런 활동에 대한 뇌활동 지도에 대한 연구와, 개인 최적화 의료 시스템 구축, 인공지능을 활용한 정밀의료 추진을 통해 의료의 질적 수준 제고에 집중하고 있다.

유럽 연합은 인공지능의 의료정보 플랫폼 결합 및 유전체 분석에 집중한다.

일본은 유전체 분석과 인공지능 적용 로봇전략을 통해 개인 케어∙맞춤형 의료서비스 제공에 집중하고있다.

한국은 자연어와 시각 인공지능SW, 의료 빅데이터와 인공지능 결합에 초점을 맞추고 있다.

• 주요국가들의 인공지능 헬스케어 산업의 활용방식은 다음과 같다,

미국은 뇌 관련 연구의 기초자료 활용하여 개인 맞춤형 의료 서비스 구축에 노력하고 있다.

유럽 연합은 미래 의학 및 컴퓨팅 분야와, 개인 맞춤형 진단, 치료에 인공지능을 활용하고 있다.

일본은 개인 맞춤형 치료, 케어형 로봇에 활용하고 있다.

한국은 인공지능 SW 산업을 육성하고, 개인 맞춤형 의료 구축에 활용하고 있다.

참고자료

• 〈스마트 헬스케어의 현재와 미래〉, 《삼정KPMG》
• 〈산업혁명은 경계 허무는 ‘섞임의 시대’ 〉, 《월간중앙》

• 〈고령화시대 필수 의료서비스 ‘스마트 헬스케어’〉, 《한국산업기술평가관리원》
• 〈일군의 과학자들, 유럽의 인간 뇌 프로젝트(Human Brain Project)에 반대하다〉, 《뉴스페퍼민트》
• 〈유럽연합의 미래를 위한 급진적 혁신 기술들〉, 《경향신문》

같이 보기

• 4차 산업혁명
• 정보통신기술
• 사물인터넷
• 클라우드 컴퓨팅
• 빅데이터
• 인공지능
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• 정보기술