[한국보건산업진흥원 연구중심병원 창업기업 CEO] 심혈관 건강 상태를 평가하는 멀티모달 AI 기반 스마트 청진 시스템을 개발하는 기업 ‘클레어오디언스’

김인철 클레어오디언스 공동대표(계명대동산병원 창업기업)

-대표 아이템은 멀티모달 스마트 청진 시스템 ‘MUST’, 사용자가 한 손으로 심음과 맥파를 동시에 측정할 수 있는 개인용 스마트 청진 장치

-가장 큰 경쟁력은 심음과 맥파를 동시에 측정하는 멀티모달 생체신호 기반 기술이라는 점, 심음과 맥파를 함께 분석함으로써 심장 판막 상태뿐 아니라 혈류, 혈관, 순환계 상태까지 종합적으로 평가

(왼쪽부터) 웨이췬, 김인철 클레어오디언스 공동대표

클레어오디언스는 심혈관계 질환의 조기 발견과 지속적인 건강관리를 목표로 하는 디지털 헬스케어 기업이다. 심음(PCG), 맥파(PPG), 폐음 등 다양한 생체신호를 측정하고, 이를 인공지능(AI)으로 분석해 심혈관 건강 상태를 평가하는 멀티모달 AI 기반 스마트 청진 시스템을 개발하고 있다. 계명대학교 의공학과 웨이췬 대표가 2021년 8월에 설립하고 이후 김인철 대표가 합류하여 공동 대표 체제로 운영하고 있다. 클레어오디언스는 연구중심병원 연구, 임상 인프라와 산·학·연·병 협력 네트워크를 기반으로 성장하며, 연구성과의 사업화와 혁신 생태계 확산에 기여하고 있다.

“기존의 청진은 의료진의 경험에 크게 의존하고, 심전도나 심장초음파는 장비 접근성이나 검사 비용 측면에서 한계가 있습니다. 클레어오디언스는 이러한 문제를 해결하기 위해 개인과 의료진이 보다 쉽고 효율적으로 심혈관 건강 상태를 확인할 수 있는 플랫폼을 만들고자 합니다.”

대표 아이템은 멀티모달 스마트 청진 시스템 ‘MUST’다. MUST는 사용자가 한 손으로 심음과 맥파를 동시에 측정할 수 있는 개인용 스마트 청진 장치다. MUST는 음향 센서를 통해 심음(PCG)을 측정하고, 광학 센서를 통해 맥파(PPG)를 측정한다. 두 신호는 동시에 수집되어 스마트폰 앱으로 전송되며, 앱에서는 실시간 생체신호 확인, 데이터 저장, 전처리 및 분석이 가능하다. 심음은 심장 판막의 움직임, 혈류 상태, 심박출 관련 정보를 반영하고 맥파는 심박수, 산소포화도, 혈압 상태, 혈관 탄성 등 순환계 정보를 반영할 수 있다.

“클레어오디언스가 개발하는 시스템은 단순한 디지털 청진기가 아니라, 복합 생체신호 측정 장치, 스마트폰 앱, 멀티모달 AI 분석 서버, 환자 교육 프로그램이 결합된 심혈관 건강관리 플랫폼입니다. 향후에는 심장 판막질환, 심부전, 부정맥 등 다양한 심혈관계 이상징후를 조기에 식별하고, 병원 진료와 일상 건강관리를 연결하는 디지털 클리닉 플랫폼으로 확장하는 것을 목표로 하고 있습니다.”

MUST의 가장 큰 경쟁력은 심음과 맥파를 동시에 측정하는 멀티모달 생체신호 기반 기술이라는 점이다. “기존 디지털 청진기 대부분은 심음 중심의 단일 신호 측정에 머무르는 경우가 많습니다. 반면 MUST는 심음과 맥파를 함께 분석함으로써 심장 판막 상태뿐 아니라 혈류, 혈관, 순환계 상태까지 종합적으로 평가할 수 있는 가능성을 가지고 있습니다.”

두 번째 경쟁력은 AI 기반 분석 기술이다. 클레어오디언스는 심음과 맥파 데이터를 시간영역 및 주파수영역으로 분석하고, CNN 기반 딥러닝 모델과 Gated Fusion 방식 등을 활용해 정상·비정상 신호를 식별하는 알고리즘을 개발하고 있다. 임상 데이터 기반 초기 학습 결과에서 AUROC 0.8712, AUPRC 0.8835 수준의 성능을 확인했으며 향후 데이터 확대를 통해 정확도를 지속적으로 높일 계획이다.

세 번째는 의료 현장과의 연계성이다. 계명대학교 동산병원 심장내과 등 임상 파트너와 협력해 실제 심혈관질환 환자 데이터를 수집하고 있으며, 심장초음파, 심전도, EMR 등 병원 진단 데이터와 생체신호를 매칭해 신뢰도 높은 데이터베이스를 구축하고 있다.

마지막으로 제품의 활용 범위가 넓다는 점이다. 병원에서는 진료 전 사전 스크리닝과 환자 모니터링에 활용할 수 있고 개인은 일상생활에서 심혈관 건강 상태를 관리하는 데 사용할 수 있다. 향후 보험사, 제약회사, 연구기관 등과 연계한 데이터 기반 사업모델로도 확장할 수 있다.

“클레어오디언스는 국내 의료기관과 실증사업을 중심으로 초기 시장을 개척하고 있습니다. 계명대학교 동산병원, 준종합병원, 일차병원 등 다양한 의료기관 및 보건소를 포함한 지역사회 의료기관과 협력해 시제품을 활용한 실증과 임상 연구를 진행하고 있으며, 이를 통해 제품의 사용성, 신호 품질, 진단 보조 가능성을 검증하고 있습니다. 초기 판로는 B2B 시장을 중심으로 계획하고 있습니다. 대학병원, 개인 병의원, 보건소, 요양원 등 의료 및 돌봄 기관을 대상으로 스마트 청진 시스템과 플랫폼을 공급하고, 이후 개인 사용자 대상 B2C 시장으로 확장할 계획입니다.”

김 대표는 “마케팅 측면에서는 실증사업, 국제 전시 참가, 심혈관 건강 교육 콘텐츠, 온라인 홍보를 병행하고 있다”며 “특히 심혈관 건강 교육 프로그램과 앱 기반 환자 관리 서비스를 함께 제공해 단순 기기 판매가 아닌, 데이터와 교육이 결합된 헬스케어 서비스로 시장을 확대하고자 한다”고 덧붙였다.

클레어오디언스는 현재 제품 고도화, 임상 데이터 확대, AI 진단 알고리즘 개발, 의료기기 인허가 및 해외 진출을 위해 외부 투자 유치를 계획하고 있다. 특히 TIPS 프로그램과 초기 투자 유치를 통해 멀티모달 AI 진단 시스템의 완성도를 높이고, 향후 Series A, B, C 단계의 투자 유치를 통해 국내외 시장 진출을 본격화할 계획이다.

“클레어오디언스는 국내 시장에서 제품과 플랫폼을 검증한 뒤, 미국, 중국, 싱가포르, 인도네시아 등 글로벌 시장으로 확장하는 것을 목표로 하고 있습니다. 현재 중국 동남대, 상하이교통대 등 해외 연구기관과 협력 기반을 마련하고 있으며, 미국과 중국에 관련 특허를 출원해 지식재산권 보호도 준비하고 있습니다. 향후에는 국가별 의료기기 인증, 현지 병원 및 보건기관과의 협력, 글로벌 마케터 및 파트너사 확보를 통해 해외 시장 진입을 추진할 계획입니다. 특히 개발도상국이나 의료 접근성이 낮은 지역에서는 고가의 심장초음파 장비를 대체하거나 보완할 수 있는 저비용·휴대형 심혈관 스크리닝 도구로 활용 가능성이 높다고 보고 있습니다. 장기적으로는 UN, WHO 관련 기관이나 국가 보건당국과의 협력도 검토하고 있습니다.”

김 대표는 어떻게 창업하게 됐을까. “심혈관질환은 전 세계 사망 원인 1위에 해당하는 주요 질환입니다. 그러나 초기에는 증상이 뚜렷하지 않아 조기 발견이 어렵고, 질환이 심부전 등 중증 단계로 진행된 뒤에야 발견되는 경우가 많습니다. 이 경우 환자의 치료비 부담이 커지고, 의료진의 진료 효율도 낮아지며, 사회적 의료비 부담 역시 증가합니다. 생체신호 측정과 분석, 웨어러블 의료기기 연구를 해오면서 심혈관질환을 더 쉽고 빠르게 모니터링할 수 있는 기술의 필요성을 느꼈습니다. 특히 청진은 가장 기본적인 진단 방법이지만 의료진의 경험에 의존하는 한계가 있고, 일반인이 일상적으로 활용하기 어렵습니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 누구나 쉽게 사용할 수 있는 스마트 청진 시스템을 개발하고자 창업을 결심했습니다. 초기 자금은 자체 자금과 정부 창업지원사업을 통해 마련했습니다. 예비창업패키지, 청년창업사관학교, 삼성 C-Lab 등 다양한 지원사업을 통해 시제품 개발과 시장 검증을 진행했으며, 이후 기업연구소 설립, 벤처기업 인증, 의료기기 인허가 준비 등 사업화 기반을 단계적으로 구축했습니다.”

창업 후 김 대표는 “가장 큰 보람은 연구실에서 개발한 기술이 실제 의료 현장과 환자 관리에 활용될 수 있는 가능성을 확인할 때”라며 “특히 시제품을 통해 실제 심혈관질환 환자의 심음과 맥파 데이터를 측정하고, 심장초음파 등 병원 진단 결과와 매칭되는 사례를 확인하면서 기술의 임상적 가능성을 체감했다”고 말했다.

“의료진이 진료 효율을 높일 수 있고, 환자는 자신의 심혈관 건강 상태를 보다 쉽게 이해하고 관리할 수 있다는 점에서 큰 의미를 느끼고 있습니다. 단순히 기기를 만드는 것이 아니라, 심혈관질환의 조기 발견과 예방, 환자 교육, 의료비 절감에 기여할 수 있는 플랫폼을 만들어가고 있다는 점이 창업 후 가장 보람 있는 부분입니다.”

클레어오디언스는 의공학, 임상 의학, 인공지능, 임베디드 시스템, 의료기기 인허가 및 마케팅 분야의 전문 인력으로 구성되어 있다. “공동 대표인 웨이췬 교수는 계명대학교 공과대학 의용공학과 부교수로, 생체신호 측정 및 분석, 웨어러블 시스템, 디지털 헬스케어 기술 개발을 총괄하고 있습니다. 심음(PCG), 맥파(PPG) 등 복합 생체신호를 안정적으로 측정하고, 이를 AI 기반으로 분석하는 핵심 기술 개발을 주도하고 있습니다. 저는 클레어오디언스의 공동대표로 심장초음파, 심부전, 심장판막질환 분야의 임상 전문가입니다. 실제 심혈관질환 환자의 진단과 치료 경험을 바탕으로 제품의 임상적 유효성 검증과 의료 현장 적용 전략을 이끌고 있습니다. 특히 MUST가 단순한 웨어러블 기기가 아니라, 의료진이 실제 진료 현장에서 활용할 수 있는 심혈관 건강관리 솔루션으로 발전하는 데 중요한 역할을 하고 있습니다.”

개발팀은 임베디드 시스템, 펌웨어, 회로 개발, 생체신호 해석 및 AI 기반 자가진단 알고리즘 개발을 담당하고 있으며, 이들은 심음과 맥파를 동시에 측정하는 하드웨어 구조, 신호 전처리, 딥러닝 기반 이상징후 분석 모델 개발을 수행하고 있다. 이외에도 RA, GMP, 마케팅 담당 인력이 의료기기 인허가, 품질관리, 시장 진입 전략을 담당하고 있다. 김 대표는 “클레어오디언스는 공학 기반의 기술 개발 역량과 심장내과 전문의의 임상 전문성을 함께 갖춘 팀으로, 제품 개발부터 임상 검증, 인허가, 시장 진입까지 전 과정을 유기적으로 추진하고 있다”고 강조했다.

앞으로의 계획에 대해 김 대표는 “클레어오디언스의 목표는 멀티모달 AI 기술 기반의 심혈관 건강관리 선도기업으로 성장하는 것”이라며 “단기적으로는 MUST 스마트 청진 시스템의 의료기기 인증을 완료하고, 대학병원 및 병의원을 중심으로 제품을 출시하는 것이 목표”라고 말했다.

“이후 환자 일상관리 및 교육 앱을 배포하고, 심혈관계 생체신호 데이터센터를 구축해 의료진과 환자가 함께 활용할 수 있는 디지털 클리닉 플랫폼으로 발전시키고자 합니다. 중장기적으로는 국내 시장에서 검증된 제품과 데이터를 기반으로 해외 의료기기 인증을 추진하고, 미국, 중국, 동남아시아, 유럽 등 글로벌 시장으로 진출할 계획입니다. 또한 축적된 멀티모달 생체신호 데이터를 기반으로 제약회사, 보험사, 연구기관과 협력해 새로운 디지털 헬스케어 비즈니스 모델을 만들어가고자 합니다. 궁극적으로는 심혈관질환을 더 빠르게 발견하고, 더 쉽게 관리하며, 환자와 의료진 모두에게 실질적인 도움을 주는 심혈관 건강관리 플랫폼을 완성하는 것이 우리의 목표입니다.”

설립일 : 2021년 8월
주요사업 : 멀티모달 AI 기반 스마트 청진 시스템 개발, 심음(PCG), 맥파(PPG), 폐음 등 복합 생체신호 측정 장치 개발, 심혈관계 질환 조기 스크리닝 및 모니터링 플랫폼 개발, 스마트폰 앱 기반 심혈관 건강관리 서비스, 멀티모달 생체신호 데이터센터 및 AI 진단 알고리즘 개발 , LLM 기반 맞춤형 환자 교육 프로그램 개발
성과 : 개인용 멀티모달 스마트 청진 장치 MUST 개발, 계명대학교 동산병원 등 의료기관과 임상연구 및 실증 진행, 심혈관질환 환자 및 정상군 대상 생체신호 데이터 수집, AI 기반 정상·비정상 심혈관 신호 식별 알고리즘 개발, 국내 특허 9건, 미국 특허 1건, 중국 특허 1건 출원, SCI 논문 10편, 비SCI 논문 5편, 학회 발표 20편 관련 성과, 기업연구소 설립 및 벤처기업 인증, 의료기기 2등급 인허가 취득준비 및 GMP 취득 완료, 예비창업패키지, 청년창업사관학교, 삼성 C-Lab 등 창업지원사업 수행, 국내외 병원·연구기관과 협력 네트워크 구축
연구중심병원과의 협력 성과 사례 : 계명대동산병원에서 확보한 심장초음파, 심전도, 전자의무기록(EMR) 등 진단데이터와 MUST 측정 데이터를 연계하여 신뢰도 높은 멀티 모달 생체 신호 데이터베이스 구축

이진호 기자 jinho2323@hankyung.com