“바이오헬스 혁신…이제는 메디컬 과학 시대”
“바이오헬스 혁신…이제는 메디컬 과학 시대”
  • 최율리아나 기자
  • 승인 2019.06.10 17:40
  • 댓글 0
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딥러닝·알고리즘, 그리고 인공지능 융합 의료과학 기술

[데일리포스트=최율리아나 기자] “지난 2017년까지만 하더라도 우리나라 3D 프린팅 시장 점유율은 세계 1.8%에 머물렀습니다. 그동안 1위 미국과 2위 독일, 그리고 중국, 일본 등이 관련 시장에서 선도적인 역할을 자임했습니다. 하지만 이제 우리나라에서도 3D 프린팅 융합 기술 및 의료 산업 시너지를 통해 시장 확대를 기대할 수 있다고 확신합니다.” (코어라인소프트 최정필 대표)

4차산업혁명은 디지털 혁명으로 일컬어지는 3차산업혁명을 기반으로 한 디지털 바이오와 물리학 등의 경계를 융합하는 기술혁명으로 모든 것인 연결되고 보다 지능적인 사회로의 진화를 의미한다.

때문에 4차산업혁명은 인공지능(AI)와 3D프린팅, 자율주행 자동차, 사물인터넷(IoT) 등 다양한 기술의 융합을 통한 새로운 산업 창출을 기대할 수 있다.

바이오 헬스케어는 4차산업혁명 논의에서도 핵심적인 융합 분야로 거론되면서 인류의 건강과 경제적 번영을 이끌어 갈 분야로 우리나라를 비롯해 주요 국가에서 관심을 가지고 있다.

특히 미국과 유럽 등 주요국은 암 치료 및 의료비 절감과 개인맞춤형 의료기술 확보를 위해 국가 차원의 역량을 결집하고 있고 우리나라와 인접한 중국과 일본, 말레이시아 등 역시 바이오산업 활성화를 위해 정부 차원의 지원 정책을 공격적으로 추진하고 있다.

무엇보다 바이오 헬스케어 산업은 우리나라의 지속 가능한 성장 주력산업으로 문재인 정부 역시 세계 최고 수준을 목표로 전폭적인 정책 지원을 약속하고 나섰다.

실제로 최근 문재인 대통령은 ‘바이오헬스 국가비전 선포식’을 통해 “우리 정부는 바이오 헬스 산업을 3대 신산업으로 선정했고 벤처 창업과 투자가 큰 폭으로 늘고 있다.”고 밝히고 “오는 2030년까지 제약과 의료기기 세계시장 점유율 6%, 500억 달러 수출, 5대 수출 주력산업으로 육성하고자 한다.”고 밝힌 바 있다.

의료 3D 프린팅의 혁신…맞춤형 3D 플랫폼 개발

과거 의료기술이 부족했던 시절, 인류는 질병 예방의 한계점을 극복하지 못했던 기억이 있다. 하지만 인간의 몸속에서 자생하는 질병의 근원을 찾기 위한 인류의 끊임없는 연구의 결과는 시대를 초월해 의료의 기술을 과학으로 승화시키고 있다.

현재 의료 기술은 과학과 더불어 신인류를 위한 맞춤형 케어 단계에 접어들었고 마치 오래전 마르코 폴로의 신대륙 개척과 같은 의료 혁신의 중심에 서 있다고 해도 과언이 아니다.

무엇보다 영상의학 분야는 지속적인 개발과 연구를 통해 그동안 인류가 극복하지 못했던 한계점을 넘어서 질병의 원인과 예방을 동시 해결할 수 있는 정점에 달하고 있다.

최근 인공지능 기반 의료영상분석 기술 및 3D 영상 소프트웨어 개발 기업인 코어라인소프트(공동대표 김진국, 최정필)가 국내 최초로 의료 3D 프린팅 플랫폼을 개발해 바이오헬스산업 업계의 주목을 받고 있다.

이 업체가 개발에 성공한 코어라인 3D 프린팅 플랫폼은 전문 기업과 유관 산업 분야 기업들이 협업할 수 있는 플랫폼이며 효율적인 제작 과정과 고품질 서비스를 지원한다.

해당 플랫폼은 개별 일정은 물론 세부 요구사항을 반영하는 Condition fit, 주문 환경에 따라 자유롭게 결제 대상을 연동하는 Cost fit, 제작 진행 과정을 정확하게 공유하는 Communication fit, 원하는 조건으로 지정한 날짜에 납품되는 Commitment fit로 구성됐다.

이에 따라 앞으로 의료 3D 프린팅 플랫폼을 통해 모든 과정을 하나의 프로세스로 진행할 수 있게 됐으며 고객이 원하는 조건의 재질과 색상, 날짜 등 제작이 용이해졌다.

코어라인 3D 플랫폼 서비스 기획담당 김범진 과장은 “공개된 플랫폼은 의료용 3D 프린팅에 최적화된 프로세스와 서비스를 제공하는데 목표를 두고 개발했다.”며 “고객과 제작업체 간 커뮤니케이션을 통해 앞으로 의료 3D 프린팅 서비스의 새로운 생태계를 개척할 것”이라고 말했다.

국내 최초 의료 3D 프린팅 플랫폼을 개발한 코어라인소프트는 앞서 지난 2017년부터 2018년까지 2년에 걸쳐 폐암검진 국가시범 사업의 시스템을 구축하고 담당한  있다이때의료 영상을 클라우드 방식으로 서버에 저장하는 ‘씬클라이언트(Thin-client)’으로  보였다.

현미경 하나로 눈으로 볼 수 없던 생체세포를 관찰한다

“3차원 홀로그래피 현미경은 생체세포를 있는 그대로 상태에서 정량적인 분석과 관찰이 가능한 최초의 제품이며 생명과학과 의료분야에서 연구용 목적은 물론 다양한 질병 진단과 신약 개발에서 폭넓게 활용될 수 있습니다.”(토모큐브 김용근 연구소장)

3차원 홀로그래피 현미경이 세상에 탄생하기 이전까지만 하더라도 인간의 세포를 3D로 관찰하기 위해 형광염색 등 처리과정을 거쳐야 했다. 하지만 이 같은 방식으로는 살아있는 세포를 면밀하게 관찰하기 어려웠다.

특히 세포에 약을 주입하더라도 결과가 약 때문인지 형광염색 때문인지 명확한 답을 얻기 어려웠던 것도 사실이다.

바이오헬스 기업 토모큐브의 3D 홀로그래피 현미경 원리는 컴퓨터단층촬영(CT)과 유사하다. CT 기기는 사람 몸을 중심에 두고 회전하면서 다수의 엑스레이 사진을 찍고 이 사진을 결합해 3D로 변환시킨다.

3D 홀로그래피 현미경은 엑스레이 대신 레이저를 사용한다. 세포 내 각 부분은 레이저를 흡수하는 비율이 다르다. 때문에 3D 홀로그래피 현미경은 이 차이를 이용해 형광염색 없이도 세포 내 구조를 면밀하게 확인할 수 있다.

이 새롭고 혁신적인 기술을 개발한 토모큐브는 3D 홀로그래피 현미경을 활용한 새로운 진단 방법 개발과 인공지능(AI) 기술을 적용해 질병을 예측하는 기술 개발도 준비하고 있다.

토모큐브가 새롭게 준비하고 나선 연구는 의사가 3D 홀로그래피 현미경을 통해 환자의 세포를 촬영, 회사 서버에 보내면 인공지능이 환자의 질병을 예측하는 것을 말한다. 이를 위해 토모큐브는 MIT와 하버드 메디컬스쿨, 일본 교토대, 서울대병원 등과 3D 세포 데이터를 구축하는 연구를 진행하고 있다.



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