● 개개인 건강을 관리하고 체크하며 이를 의료 시스템과 연동이 가능한 맞춤형 헬스케어 분야는 현재 국내 뿐 아니라 국외에서도 가장 주목받고 관심받는 신산업 분야 중 하나임. 더욱이 현재 코로나 바이러스의 세계적인 대유행이 발생한 시점에서 향후 이러한 다양한 질병 및 바이러스의 감염 등을 스스로 진단하고 실시간으로 건강 분석이 가능하기 위해서는 개인맞춤형 헬스케어 기술의 개발은 더욱 절실하게 요구되는 사항이며 이를 개발하기 위한 고급 석‧박사급 인재 양성은 세계 기술 선도를 위해 핵심적인 요소임.

● 과거 의료용 제품을 개발하고 생산하던 시대에서 벗어나 현재는 의료 플랫폼의 선진화를 위해 많은 연구진이 첨단 기술 개발에 집중하고 있음. 이후에는 인공 지능 등의 기술을 이용하여 의료 솔루션까지 제공하는 복합적 의료 선진화 플랫폼이 요구될 것으로 예상됨.

● 기존에는 의료용 제품이란 의료진에게 사용되는 진단기록을 위한 의료장비거나 치료를 위한 물리적 보조 장치로의 역할을 주로 했다면, 현재는 환자 개인에 의하여 실시간으로 인체 정보를 측정하고 이를 데이터화 분석하여 최종적으로 의료진이 진단 판정하는 첨단 의료 산업에 많은 기술 개발이 필요한 상황임. 미래에는 이를 인공 지능 기술과 접목하여, 보다 개인적 의료 데이터를 이용해 의료상태 분석 뿐 아니라 평소 건강에 대한 예방 및 대처, 그리고 건강관리를 도울 수 있는 개인 맞춤형 스마트 헬스케어까지 그 범위를 확대할 것으로 예상되며 이를 위해서는 웨어러블 기기 개발, 스마트 진단기기 개발, 빅데이터 분석, 인공지능을 포함한 의료 지식에 대한 융복합적 지식을 갖춘 인재 양성이 필요함.

● 이렇게 육성된 맞춤형 헬스케어를 위한 인재들은 각종 스마트 의료 진단기기 개발, 웨어러블 헬스케어 디바이스 개발, AI 기반 스마트 의료 진단 및 분석, 의료용 빅데이터 처리 등과 관련된 사업에 진출이 가능하여 장기적으로 건강한 수명 증가와 더불어 개인별 의료비 절감에 큰 역할을 수행하게 될 것임. 아래의 그래프와 같이 AI를 접목한 헬스케어에 대한 사업이나 연구를 위한 펀딩 추세는 최근 들어 급속도로 증가하고 있으며 사업 또한 급속도로 확대되고 있음.

● 개인맞춤형 헬스케어 (Personalized Healthcare)라 함은 연령의 구분 없이 각각의 개인이 원하는 건강, 질병, 환경 정보를 실시간으로 획득하고 이 정보의 의미를 여러 데이터의 분석 방법을 통해서 얻어내며 이렇게 얻어낸 정보 중 유의미한 정보는 전문가의 실시간 매칭을 통해 조언을 받는 모든 형태의 헬스케어를 의미함.

● 본 교육연구단은 주목받는 신산업으로 분류되는 개인맞춤형 헬스케어의 사회적인 수요 증가와 산업 규모 확대에 적극적으로 대응하기 위해 크게 아래의 세 가지의 필요성을 기초로 개인맞춤형 헬스케어 기술 개발 및 인재 양성을 수행하고자 함.

● 2017년에 나온 세계 노년 인구의 증가추세를 보면 2000년 이후로 급속도로 노년화가 빨라지고 있음이 확인됨. 2060년에는 아시아 지역의 경우 인구의 20% 이상이 65세 이상의 노년층이 될 것으로 보임. 노년층의 증가는 의료서비스 수요의 확대로 이어지게 되며 이 수요가 과거의 중앙 집중식 의료 서비스 방식으로는 모두 수용하지 못하게 됨. 이 수요를 충족하기 위해서는 개개인별 원하는 정보를 종합적으로 쉽고 빠르게 자주 진단할 수 있는 재택 활용이 가능한 분산형 장비의 개발과 데이터를 처리할 수 있는 데이터 분석 기술의 발전이 필요함.

● 과거 House Call로 불리는 의사의 왕진 의료 시스템은 인구 증가에 따른 의료 수요가 증가와 함께 교통수단의 발전으로 병원에서의 진단이 발전하였고 미래에는 통신 기술의 발달과 AI 진단 분석 속도가 빨라지면서 점점 비대면 온라인 원격 진료 형태의 패러다임 변화가 필요함. 이 시스템의 정착을 위해서는 진단기기부터 시작하여 진료 시스템, 분석시스템, 데이터 통신 시스템 등의 여러 기반 산업의 발전이 동시에 일어나야 하며 이런 시스템에 대한 이해를 갖춘 인재 개발이 매우 중요한 상황임.

● 맞춤형 헬스케어란 용어는 기술 개발 초반에는 노인 인구의 증가와 더불어 직접 병원의 방문이 어렵거나 수시로 혈당 및 심박 등의 건강 체크가 필요한 연령을 대상으로 맞춤형 진단 장비 키트 등이 개발되어 옴. 그러나 2018년 헬스케어 산업의 규모가 전 세계적으로 2000억 달러 이상의 산업이 된 후부터는 맞춤형 헬스케어를 노년층 인구에만 한정하여 개발하고 관련 인력을 양성하는 것은 사업의 규모나 인재 양성 측면에서 효용성이 많이 줄게 됨.

● 현시점에서 떠오르는 맞춤형 헬스케어란 노년층의 질병에 대한 진단 관리뿐이 아닌, 청년층의 운동 능력 모니터링, 건강에 대한 실시간 체크 및 예방을 동시에 할 수 있는 방향으로 개발되고 있고 이와 관련된 제품들이 기존의 유명 기업들과 함께 개발되고 있음. 개인의 건강정보는 비침습적인 광학적 웨어러블 기기로 측정 가능한 맥박, 혈압, 혈당 등의 1차원적 시간별 정보 뿐 아니라, 기능성 카메라 기반의 인체 상태 이미지, 안저 망막 혈류 이미지, 패치형 뇌전도 이미지 등의 2차원 영상 정보도 포함하며, 몸에서 배출되는 체액 성분과 호흡의 기체 성분의 분자 수준의 실시간 광학적 분석 결과 또한 인체 상태 모니터링에 활용 가능성이 높은 연구 주제임.

● 아래 그림은 현재 개발되어 출시된 수요 능력이 가장 높은 청‧장년층을 겨냥한 스마트 의류 및 스마트 웨어러블 기기들로 사업성이 매우 우수하여 꾸준히 개발될 것으로 판단되며 세계적인 기술 경쟁력 확보를 위해서 신산업 특화 인재 양성이 필수임.

● 개인의 헬스케어는 인체의 건강 상태 뿐 아니라 주위 환경의 안전 상태에도 동시에 영향을 받으므로 광범위한 개념의 환경 및 안전 역시 맞춤형 진단/인지의 대상이 될 수 있음. 즉, 인체 내부의 생리적 상태의 실시간 모니터링 뿐 아니라, 인체 외부에서 직접 사람에게 영향을 미치는 주위 자연 환경 상태의 관찰 기술 및 인적 재해 방지 기술까지 포함할 필요가 있음. 사회적 안전 규정과 법규 확립, 안전과 재해 관련 기본 지식 교육 뿐 아니라 사고 방지를 위한 개인 보호 제품과 안전 센서까지 연구와 교육의 대상을 확장할 수 있음. 따라서 개인 맞춤형 헬스케어 기기의 개발 및 이와 관련되어 배출되는 석‧박사급 인재는 사회문제로 대두되고 있는 환경 및 안전 진단과 관련된 다양한 센서, 감지, 측정 사업으로도 진출이 가능함.

● 인체 외부 대상의 모니터링 예를 들어 보면, 미세먼지 실시간 측정 및 차단 문제, 코로나19 같은 유행성 바이러스 조기 감지 분리를 통한 청정 환경 센서, 스마트 개인보호 장비 및 기능성 안전 헬멧, 고위험 사업장에서의 개인 안전 확보 장치, 컨슈머 휴머노이드 로봇의 피부 분산형 5감 센서 네트워크, 자율주행 무인자동차 드라이빙 공간 정보 3차원 이미징, 원자력 발전소에서의 방사능 오염 감지 등 고위험군에서의 실시간 환경 및 안전 모니터링 기술 등은 맞춤형 헬스케어의 넓은 범위에 포함되는 신산업이며 이에 대응이 가능한 인재 양성 또한 필요함.