21세기는 4차 산업혁명의 시대라고 불리고 있다. 4차 산업혁명이란 정보통신과의 융합으로, 유비쿼터스, 초소형 센서, 인공지능, 기계학습을 특징으로 하여 여러 분야와 결합을 하는 것을 말한다. 그렇다면 4차 산업혁명 시대에 가장 빠르게 발전하고 있는 분야는 과연 어디일까? 바로 의료분야이다. 질병 치료는 인명 구제 및 삶의 질 향상으로 연결되며 과거부터 많은 투자와 연구가 진행되고 있다. 이 때문에 의료산업이 21세기 고부가가치 창출의 핵심 산업으로 떠오르며 그 중요성이 커지고 있다. 그렇다면 4차 산업혁명과 결합한 의료산업은 어떤 모습일지 살펴보자.
 

사물인터넷과 의료의 접목으로 의료기기의 혁신을 이끌다
사물인터넷은 세상의 모든 것들을 인터넷에 연결하는 것이다. 사물에 센서를 붙여 실시간으로 모은 정보를 취합한 빅데이터를 가지고 클라우드를 이용하여 유의미한 활용을 하는 것이다. 의료산업에서는 예방의학과 실시간 상태 확인 헬스기기로 사용된다. 형태에 따라 4가지 유형으로 나뉘는데 시계, 반지, 안경과 같은 액세서리형, 실제로 입는 의류형, 신체의 일부를 활용하는 신체부착형, 인체에 직접 이식하거나 복용할 수 있는 이식·복용형이 있다. 액세서리형으로는 전도 측정, 심장 박동 측정, 낙상 여부 판단 등의 기능을 하는 애플워치 등이 있고 의류형은 건강관리 기능과 심미성까지 고려된다. 신체 부착형으로는 팔을 터치스크린으로 사용하는 스마트 워치가 있으며, 이식·복용형은 몸 안에 디바이스를 내장해 다양한 생체 활동을 모니터링하는 것이 가능해질 전망이다.
 

현재 유전공학 분야에서는 유전자를 분석하여 편집하거나 새로운 유기체를 제작할 수 있게 되었다. 유전자 편집기술은 유전자 가위와 바이오 프린팅으로 이용된다. 유전자 가위는 DNA 절단 효소로서 2015년 과학전문 주간지 사이언스가 혁신기술 1위에 선정할 정도로 4차 산업혁명의 핵심 바이오 기술로 각광받고 있다. 가까운 미래에는 유전병이나 난치병 치료에 유용할 것으로 보인다.
바이오 프린팅은 3D프린팅을 이용한 것이다. 이 기술을 이용하면 환자 맞춤형 인공 장기를 생산할 수 있다. 2008년 처음 개발된 기술로 잉크젯 프린터가 분사하는 잉크방울 크기가 인체 세포 크기와 비슷하다는 점에서 착안한 것이다. 현재 연구의 핵심 과제는 신체 부위에 따른 적합한 바이오잉크 재료를 찾는 것이다. 합성생물학은 DNA 염기서열 분석방법과 DNA합성 및 재조합기술을 기반으로 한다. 기존 유전자 변형 기술과 달리 새로운 생물학 체계를 디자인 분야로 다양한 응용산업에서 활용될 것으로 전망되고 있다. 하지만 기술의 실질적 적용에 대한 윤리적 문제가 있다.
 

로봇을 이용한 의료분야는 크게 로봇수술, 슈퍼컴퓨터 로봇, 로봇친구 3가지로 나뉜다. 로봇수술은 첨단 수술 기구인 로봇을 환자에게 장착하고 수술자가 원격으로 조종하여 시행하는 수술 방법이다. 대표적으로 다빈치 수술시스템이 있다, 기존의 복강경 수술과 같이 환자의 환부에 여러 개의 구멍을 뚫은 뒤 3차원 확대 영상과 수술용 카메라, 로봇 팔을 삽입한 후 의사가 원격조정을 하여 수술을 진행하는 방식이다. 다음으로 슈퍼컴퓨터 로봇의 의료진단은 과거 의료 데이터와 논문을 토대로 실제 환자의 데이터와 비슷한 빅데이터를 분석해 환자에게 가장 적합한 치료법과 약물 등 맞춤 의료 제공을 하는 것이다. 다양한 데이터 분석을 통해 의료진단의 정확도가 높다. 또한, 환자의 상태를 진단하고 치료 방향을 결정하는 데 걸리는 시간을 단축시킬 수 있다는 장점이 있다. 마지막으로 로봇친구는 환자나 노인, 자폐아에게 정신적 위안과 풍요를 주는 효과가 있어 병원이나 양로원에 배치되어 심리치료나 자폐아의 부족한 자율성과 감성지능발달에 이용한다.

이처럼 정보통신기술은 과학기술의 발전과 함께 의료산업 혁신의 획기적인 발전을 이루고 있다. 이를 통해 사람들은 일상 속에서 지속적으로 자신의 건강을 모니터링할 수 있고 의료진과 인공지능은 우리의 데이터를 분석해 질병을 예측하고 질병의 치료법을 계획해 줄 수 있을 것이다. 4차 산업혁명의 시대, 앞으로 상상을 넘어선 의료의 혁신으로 다양한 기술이 상용화되어 누구나 의료혜택을 누릴 수 있는 세상을 기대해본다.

김효리 기자 rlagyfl0222@naver.com