커버스토리 제 1163호 (2018년 03월 14일)

스마트 의료가 가져올 미래...빅데이터로 질병 예측·맞춤형 치료

[커버스토리 : PART 1 핵심 기술② - 스마트 의료]
- 정부 주도로 데이터 구축 나서…‘블록체인과 결합’ 새로운 시도도

 


[한경비즈니스=김영은 기자]첨단 정보통신기술(ICT)을 활용해 언제 어디서나 건강관리를 받을 수 있는 스마트 헬스케어가 부상하고 있다. 스마트 헬스케어는 4차 산업혁명의 핵심 ICT인 사물인터넷(IoT), 클라우드 컴퓨팅, 빅데이터 및 인공지능(AI)을 헬스케어와 접목한 분야다.

과거 의료기기·제약회사·의료기관을 중심으로 발전해 오던 스마트 헬스케어 산업은 정보기술(IT)의 발전에 따라 점차 모바일 운영체제(OS), 통신사, 웨어러블 디바이스의 영역으로 확장돼 가고 있다.

산업통상자원부는 지난해 말 바이오·헬스산업을 5대 신산업으로 지정하고 연구·개발(R&D) 예산 편성을 확대하기로 발표했다. 빅데이터·AI 기반의 신약 및 의료기기, 스마트 헬스케어 등 바이오·헬스산업에 2017년 대비 421억원 증액된 1992억원을 2018년 R&D 투자에 편성했다.

미국·유럽연합(EU)·일본·중국 등 세계 각국에서도 정부 차원에서 스마트 헬스케어 산업 육성책을 추진하고 있고 ICT 기업도 앞다퉈 헬스케어 시장에 뛰어들고 있다.
이처럼 스마트 헬스케어 시장이 각광받고 있는 이유는 △자가 건강 측정 트렌드 확산 △고령화와 만성질환자 증가 △ICT의 발전으로 웨어러블 디바이스 증가 △의료 데이터의 빠른 증가 등을 들 수 있다.

◆의료 기록이 곧 빅데이터


(사진) 서울아산병원 헬스이노베이션빅데이터센터

한국정보화진흥원에 따르면 스마트 헬스케어의 기술 분야 중 빅데이터 기술(45.9%)이 시장 성장에 가장 중추적인 역할을 할 것으로 기대된다. 다음으로는 AI(35.3%)가 꼽혔다. 이 밖에 중요 기술로는 IoT(14.8%), 가상·증강현실(2.5%), 로보틱스(1.6%) 순으로 나타났다.

미래 의료 패러다임인 정밀·예측·예방·개인 맞춤형 의료로 변화하기 위해서는 대규모의 개인 데이터가 필요하다. 이를 위해 많은 나라에서 국가 주도로 의료 빅데이터 프로젝트를 진행하고 있다.

미국은 2015년 정밀 의료 계획의 일환인 100만 명의 유전자 분석 프로젝트와 2016년 캔서 문샷(Cancer Moonshot) 프로젝트를 통해 암 관련 및 질병 관련 데이터를 확보하고 있다. 영국은 2012년 말부터 희귀 질환자와 암환자 및 가족을 포함한 약 7만 명으로부터 게놈 10만 개를 분석해 게놈 서열 데이터와 의료 기록, 질병 원인, 치료법 등을 밝혀내는 ‘게노믹스 잉글랜드(Genomics England)’ 프로젝트를 진행하고 있다.

핀란드는 2015년부터 ‘마이데이터(My Data)’를 국가 어젠다로 채택했다. 마이데이터는 데이터 소유권을 기업에서 개인으로 옮기려는 국가 프로젝트다. 현재 핀란드에선 이미 마이데이터 제도가 도입돼 방대한 진료 빅데이터를 활용할 수 있게 됐다. 이후 교통·여행 등 모든 산업에 걸쳐 확산될 것으로 보인다.

국내에서도 정부 주도로 헬스케어 빅데이터 구축과 활용을 추진 중이다. 신약·화장품·의료기기·보험상품을 개발하는 수요 기업에 주요 병원 및 공공 기관에 축적된 진료·처방 등의 헬스케어 데이터를 거래하는 것이  골자다.

의료 관련 데이터는 매우 민감한 개인 정보다. 이 때문에 높은 수준의 신뢰성과 보안성을 요구한다. 블록체인을 이용해 의료 정보를 기록하고 관리하면 위·변조할 수 없고 개인 정보 유출 가능성을 낮출 수 있다. 따라서 블록체인 기술은 의료 혁신을 현실화할 수 있는 기술로 최근 헬스케어 시장에서 큰 주목을 받고 있다.

의료 정보 소비자가 의료 정보를 요청할 때 블록체인 기반의 의료 시스템은 정보 요청자의 접근을 제어할 수 있다. 접근 권한이 있으면 법적 타당성을 검증하고 타당하면 데이터를 추출하고 환자의 동의 여부를 파악하게 되는데, 이때 환자의 동의 여부는 블록체인을 기반으로 한 디지털 서명을 통해 확인한다.

IBM의 왓슨 헬스(Watson Health) 사업부는 2017년 1월 미국 식품의약국(FDA)과 함께 블록체인 기술을 이용해 의료 연구 및 기타 목적용으로 환자 데이터를 안전하게 공유하기 위해 2년간의 공동 개발 계약을 체결했다. IBM과 FDA는 전자 의료 기록, 임상시험, 게놈 데이터와 모바일 기기, 웨어러블 기기, IoT로부터 얻은 건강 데이터와 같은 여러 출처로부터 빅데이터의 교환을 모색할 계획이다.

◆AI 헬스케어의 부상


(사진) 아마존에서 판매되고 있는 손떨림 방지 스푼

KOTRA는 AI를 접목한 헬스케어(이하 AI헬스케어)의 세계시장 규모가 연평균 40% 이상 성장해 2021년 67억 달러를 웃돌 것이라고 전망했다.

AI헬스케어는 이제 진단을 넘어 예방과 관리 차원으로 영역을 넓혀 가고 있어 개별 서비스 부문(건강관리, 다이어트, 간편 의료 진단 등) 시장까지 확대됐다.

KOTRA는 “향후 2년 내에 미국 내 약 35% 이상의 병원에서 AI헬스케어를 활용하게 될 것이고 5년 내에 최소 50%의 병원에서 적용하게 될 것으로 전망되며 AI헬스케어를 통해 의료 서비스의 성과가 30~40% 정도 향상되고 치료비용도 크게 줄어들 것”이라고 전망했다.

구글·애플·페이스북·IBM 등은 바이오테크 시장에서 새로운 플랫폼과 솔루션 개발을 통해 새로운 시장 선점을 노리는 중이다. IBM의 대표적인 AI 컴퓨터 ‘왓슨’은 빅데이터를 이용해 의학 정보를 학습해 암 진단의 정확성을 높였다.

실제로 2014년 미국 종양학회에서 발표된 자료에 따르면 전문의들과의 진단 일치율이 대장암 98%, 직장암 96%, 자궁경부암 100% 등으로 높게 나타났다. 또한 진단 정확성뿐만 아니라 진단에 소요되는 시간을 크게 단축할 수 있다.

구글 칼리코는 인간의 수명을 500세까지 연장시키는 프로젝트를 진행 중이다. 생명 연장과 동시에 노화 방지, 질병 퇴치를 목적으로 한다. 이미 보유한 100만 명 이상의 유전자 데이터와 700만 개 이상의 가계도를 활용해 유전 패턴을 분석해 난치병 연구를 적극 추진 중이다.

또 다른 구글 산하 바이오 기업인 베릴리는 스마트 콘택트렌즈와 스마트 스푼 개발을 공개했다. 스마트 콘택트렌즈는 당뇨병 환자가 매번 해야 하는 혈액검사 대신 환자의 눈물에서 혈당치를 측정할 수 있게 했다. 손 떨림을 예측해 안정적인 식사를 돕는 스마트 스푼도 개발돼 아마존에서 판매되고 있다.

kye0218@hankyung.com

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입력일시 : 2018-03-13 10:09

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