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젊은 노인, 파워풀 장애인… 건강기술 2030

2016-06-29강건욱 서울대학교 의과대학 교수

2030년에는 유전자 정보를 이용해 앞으로 걸릴 질병을 미리 예측하고 조기검진과 약물예방을 할 것이다.

(2030년에는 유전자 정보를 이용해 앞으로 걸릴 질병을 미리 예측하고 조기검진과 약물예방을 할 것이다.)


헬스케어 3.0 시대다. 근거 중심의 평균 치료에서 개인 맞춤형 치료로, 환자 중심 치료에서 건강인 중심의 항노화, 예방, 기능향상으로 의료의 패러다임이 변하고 있다.

또 개인 유전체 분석, 빅데이터, 인공지능, 인공장기, 수술로봇, 재활로봇, 나노로봇, 바이오신약, 줄기세포 치료, 스마트 의료 등 첨단 신기술을 활용한 분자의학, 재생의학, 나노의학, 시스템의학, 원격의료 등 신의료기술이 등장하고 있다.

과연 2030년에는 어떤 건강문제가 기다리고 있을까? 무병장수를 넘어 불로장생이 새로운 이슈로 떠오를 전망이다. 즉, 늙지 않고 오래 사는 것이다.

지금 의료시장은 이미 병에 걸려 찾아오는 환자를 치료하는 데에서 조기검진과 예방으로 전환하는 시점에 있다. 2030년에는 한발 더 나아가 유전자 정보를 이용해 앞으로 걸릴 질병을 미리 예측하고 조기검진과 약물예방을 할 2030년에는 유전자 정보를 이용해 앞으로 걸릴 질병을 미리 예측하고 조기검진과 약물예방을 할 것이다.

뿐만 아니라 족집게 유전자 치료도 가능할 것으로 보인다. 또 세포 수준의 항노화 치료로 신체적 노화가 지연될 것이다.

흔히 최근 의료 트렌드를 3P로 요약한다. 예측하고(Predictive), 예방하며(Preventive), 개인맞춤형(Personalized) 의료가 이뤄진다는 것. 여기에 요즘에는 의료소비자의 참여(Participatory)를 추가하기도 한다. 필자는 2030년쯤에는 기능향상(Promotive)이 더 추가될 것이라고 예측한다.

이미 현실이 된 유전체 분석기술은 2030년이면 검사가격이 아주 저렴해져 누구나 자신의 유전체 정보를 갖는 시대가 된다. 이 경우 자신이 앞으로 어떤 병에 걸릴 가능성이 높은지 쉽게 예측할 수 있게 되고 맞춤예방이 일상이 될 것이다.

나에게 맞는 맞춤 항노화 화장품, 맞춤 음식, 맞춤 예방약 등이 일반화 될 것이다. 평생건강관리 프로그램과 개인 건강정보를 분석해 개인맞춤 예방진단이 가능한 헬스아바타와 연계, 나이별로 질환 발생 가능성을 예측해 사전 예방조치를 할 수 있다. 치매에 대한 예방백신 등이 출현하여 고위험군을 대상으로 예방적 치료가 이뤄질 것이다.

유전체 정보는 매우 민감한 개인정보지만 보험 가입이나 회사 입사 등에 활용될 가능성이 있다. 성격을 예측해 팀을 구성하는 데에도 활용할 수 있다.

유전자 분석 기반 치료 확산

유전체 기능을 알게 됨과 동시에 특정 유전자를 제거하거나 집어넣는 기술이 개발되면 유전자 질환의 산전예방, 태내치료 등이 가능해진다.

또 나노약물 전달기술과 특정장기에서 선택적으로 유전자를 발현시키는 기술을 통해 족집게 유전자 치료를 할 수 있게 되면 성인이라도 일부 유전자 관련 질환을 치료받을 수 있게 될 것이다.

노화를 억제하는 유전자의 전달과 세포 재생기술로 항노화 산업이 발달할 것이다. 또 암, 치매, 당뇨 등 난치성 만성질병이 없고 신체와 지능이 우수한 맞춤아기가 등장해 사회적 이슈로 떠오를 것이다.

언제 어디서나 신체상황을 모니터링 하는 U헬스가 일반화된다. 컴퓨터는 몸에 착용하는 웨어러블형에서 신체에 내장되는 임플란트형이 되고 그렇게 되면 채혈 없이 우리 몸의 생체정보를 실시간으로 알게 된다.

나노바이오 센서기술의 발달로 심전도, 혈당뿐만 아니라 치매유발인자, 암세포 등도 감시하고 바이러스, 유해물질이 체내에 침입하는지 바로 알 수 있게 된다. 초음파 영상장치는 가정 상비품이 될 것이다.

기술적으로는 CT, MRI, PET, 병리조직 등 의료영상을 지금도 원격 판독할 수 있다. 지금 의사는 문진, 시진, 촉진과 각종 검사결과를 바탕으로 진단과 처방을 한다.

하지만 미래에는 유전체 정보, 수만 개의 단백체, 대사체 정보를 분석해야 하므로 의사 혼자 정확한 진단을 하는 것이 불가능하다. 컴퓨터 분석의 도움을 받아 진단을 하고(computer aid diagnosis) 빅데이터 분석 서버는 실시간으로 전 세계의 의료정보를 피드백 받아 업데이트를 할 것이다.

따라서 촉진의 필요성이 줄어들어 내과진료는 인공지능 기반의 원격의료가 일반화 될 것이다. 이렇게 되면 의료인은 의료기술을 제공하는 것보다 인간적인 감성으로 환자와 공감하는 역할이 더 중요해진다.

외과적 질환마저 원격 로봇수술이 일반화돼 외과의사의 상당수는 재택근무를 하게 된다. 현재 시장을 독점하고 있는 다빈치 수술로봇은 컨트롤러로 조정하게 돼 있다. 유명한 외과의사는 집에 수술로봇 콘트롤러를 두고 여러 병원과 계약해 매시간 다른 병원에 접속해 수술을 하게 될 것이다.

물론 마취의사, 간호사, 응급 시 개복수술로 변환할 것에 대비하는 당직외과의는 병원 현장에 있어야 한다.

장애인은 전동휠체어가 아니라 직접 균형을 잡아 달리고 점프하는 외골격로봇을 착용. 정상인보다 더 빨리, 더 오래 숨차지 않고 뛸 수 있게 될 것이다.

 

 

 

(장애인은 전동휠체어가 아니라 직접 균형을 잡아 달리고 점프하는 외골격로봇을 착용. 정상인보다 더 빨리, 더 오래 숨차지 않고 뛸 수 있게 될 것이다.)


클라우드 병원, 프리랜서 의사

대형병원은 수술이나 시술을 하는 시설과 입원실 등 핵심시설만 남고 대부분의 의사는 프리랜서로 계약해 일할 것이다. 검사시설은 아웃소싱 돼 의료영상이나 채혈시설은 사람들이 쉽게 접근할 수 있는 대형마트 등 상업지구에 자리하게 될 것이다.

원격 처방한 치료약이나 예방약은 드론으로 30분 이내에 배달되고 원격 복약지도를 받게 된다. 주사제도 통증 없는 패치 형태의 마이크로니들을 사용, 병원에 가지 않고 개인이 쓸 수 있게 된다. 병원은 여러 의사와 검사 시설, 낮병동 시설 등과 시간 또는 건당 계약을 맺어 운영하는 클라우드 병원이 등장할 것이다. 또 예방치료, 항노화 치료의 발달로 건강관리 서비스를 병원이 담당하게 될 것이다.

사회의 노령화로 환자 한 사람이 여러 가지 질병을 갖게 되면 복용해야 할 약물의 양도 늘어난다. 그러나 나노기술, MEMS 및 3D프린팅 기술의 융합으로 진단된 여러 가지 치료제를 조합, 맞춤형 약물을 바로 만들어 복용할 수 있게 된다. 이 경우 질병의 수와 무관하게 불과 몇 개의 약물만 복용하거나 투여하면 된다.

오바마 정부가 주도하고 있는 뇌기능지도(Obama Brain Initiative)가 완성되면 뇌기능에 대한 이해도 높아질 것이다. 이를 통해 정신과에서 사용하는 약물의 개선은 물론 뇌기능 향상 약물도 비타민처럼 정상인이 이용하게 될 수 있다.

항우울제 등 뇌에 세로토닌을 증가시키는 약물은 기분을 좋게 만들며 삶과 일의 의욕을 증가시킨다. 장기간 침상에 누워있는 환자를 위해 근육을 유지시키는 약물(myostatin inhibitor)도 개발 중이다. 지방을 분해하고 근육을 성장시키는 약물도 출현할 것이다. 부작용 없이 머리가 좋아지는 약과 가벼운 운동으로도 근육을 강화시키는 약은 많은 사람이 활용할 것이다.

정상인이 장애인을 부러워하는 시대가 올 수도 있다. 로봇 및 인공감각기 기술의 발달로 신체장애는 쉽게 극복할 것으로 보인다.

탄소섬유의 가격 하락과 리튬이온전지보다 1000배 더 오래가는 리튬에어전지의 개발로 하지를 못 쓰는 장애인은 전동휠체어가 아니라 직접 균형을 잡아 달리고 점프하는 외골격로봇을 착용, 정상인보다 더 빨리, 더 오래 숨차지 않고 뛸 수 있게 된다. 시각, 청각 장애를 극복하기 위한 인공감각기를 뇌에 이식, 정상인보다 더 정밀하게 보고 들을 수 있으며 필요에 따라 적외선, 자외선, 초음파까지 인지하게 된다.

지역응급의료체계가 구축돼 응급상황이나 사고현장에 드론형 헬리콥터 응급실이 현장에 출동한다. 피해자는 원격수술 장비를 갖춘, 날아가는 응급실에서 사고 현장에 있는 응급구호사와 원격으로 조정하는 외과의사의 협업으로 응급 처치 및 수술을 받게 된다.

3D프린팅 기술의 발달로 신체 장기를 프린팅하게 된다. 우선 비교적 단순한 조직구조인 뼈, 관절, 치아, 혈관, 피부 등이 먼저 상용화되고 근육, 간, 신장 등 복잡한 기관도 줄기세포로부터 분화한 세포를 활용해 만들 수 있게 된다. 이렇게 되면 자신의 세포로 만든 장기이식이 가능해질 것이다.

또 나노불소코팅 치약을 이용, 치아우식증이 줄고 궁극적으로는 줄기 세포와 유전자 전달을 이용해 영구치를 뽑더라도 다시 이가 자라게 할 수 있게 된다.

지구온난화 등 기후변화에 대한 인체대응이 필요하다. 현재 과불화탄소(perfluorocarbon)로 구성한 인공혈액을 임상시험하고 있다. 산소전달능력을 높여 뇌경색이나 심근경색 시 조직이 손상되는 것을 막아준다. 나노케리어를 이용한 산소전달체를 개발하면 노인들도 숨차지 않고 계단을 쉽게 오르고 누구나 마라톤을 완주할 수 있다.

산소전달 능력이 아니라 산소함유 능력을 높이면 고래처럼 한번 숨 쉬고 물속에서 수십 분을 활동할 수 있는 고래인간이 될 수 있다. 이는 지구온난화에도 걱정 없이 인간을 수륙양용으로 변환시켜 해양산업의 발전을 이룰 것이다.

만성병의 원인인 황색지방을 줄이고 필요에 따라 열에너지를 발생시키는 갈색지방을 증가시켜 기후 변화에 대비하게 된다. 즉, 덥거나 추운날씨에 쉽게 적응하는 인간이 되는 것이다.

외과적 질환마저 원격 로봇수술이 일반화돼 외과의사의 상당수는 재택근무를 하게 된다. 유명한 외과의사는 집에 수술로봇 콘트롤러를 두고 여러 병원과 계약해 매시간 다른 병원에 접속해 수술을 하게 될 것이다.

 

 

 

(외과적 질환마저 원격 로봇수술이 일반화돼 외과의사의 상당수는 재택근무를 하게 된다. 유명한 외과의사는 집에 수술로봇 콘트롤러를 두고 여러 병원과 계약해 매시간 다른 병원에 접속해 수술을 하게 될 것이다.)


의료 양극화 대책 필요

하지만 기술의 발달은 장점만 있는 것은 아니다. 의료 양극화가 심화될 것이다. 인지적, 신체적 능력이 뛰어난 슈퍼휴먼이 탄생한다. 선천적 잠재력뿐만 아니라 후천적으로 공부를 열심히 한 것이 중요한 것처럼 돈만 있으면 인지, 신체 능력도 강화할 수 있게 된다.

약을 통해 쉽게 노력할 수 있도록 하고 항고혈압제, 콜레스테롤 강하제를 넘어 정신과 신체의 노화를 지연시키는 항노화 치료가 2030년 가장 큰 시장을 형성할 것이다. 돈 있으면 젊은 노인, 돈 없으면 늙은 노인이 되는 유전무노, 무전유노가 사회 문제로 대두되는 것이다.

지금 피부과, 성형외과의 항노화 치료는 의료보험을 적용하지 않지만 2030년에는 노화에 대한 사회적 책임이 대두되고 효과가 검증된 맞춤예방, 항노화 기술에 의료급여를 시행해야 하는지 논란이 커질 것이다.

신인류와 신종범죄가 탄생할 것이다. 지금껏 자연에 적응하면서 자연진화하고 선택적 결혼을 통한 사회적 진화를 했다면 앞으로는 스스로의 유전자를 바꾸는 인위적 진화를 하게 되는 것.

이에 대한 법적규제에 대한 찬반양론이 뜨거울 것이며 이를 피해가기 위해 해외원정 임신 및 출산이 나타날 수도 있다. 정상인보다 뛰어난 신체적, 감각적 능력은 범죄에 사용될 수도 있다.

글로벌화와 IT의 발달로 의료분야도 국경의 경계가 모호해 진다. 필자는 미국 덴버에서 수술을 받은 친척이 퇴원 후 맥박이 빨라졌다며 문의를 해 와 친척의 의무기록에 대한 접속권한을 받아 원격으로 열람, 빈혈에 의한 것임을 알려준 적이 있다. 국내환자가 외국에 나가지 않더라도 건강관리서비스와 진료서비스를 받을 수 있고 외국환자 역시 우리나라에 오지 않아도 서비스를 받을 수 있다.

이 경우 국내법 규제를 피해가는 방법이 다양해져 관련 법규와 규정을 글로벌 수준으로 정비하지 않으면 국내법을 따라야 하는 병의원과 의료산업만 피해볼 가능성이 크다.

IT산업 시장의 경쟁이 치열해지고 중국의 추격으로 인한 새로운 차세대 성장동력이 필요한 시점에서 세계적인 인구 고령화에 따른 의료수요의 폭발적 증가는 복지비 증가 측면에서는 위기이지만 의료산업 수출 면에서는 기회이다. 우리나라는 우수한 의생명, 화학 및 나노바이오, IT 인력을 갖추고 있다. 또 의생명분야에 관심이 있고 투자여력이 있는 기업이 있어 첨단 의료산업 성장의 잠재력이 있다.

그러나 우리나라 의료산업 정책은 선진국에 비해 규제가 많고 부처별로 정책의 일관성이 없고 장기투자의 방향도 불분명하다.

항노화 등 새로운 거대한 의료시장을 목표로 기술 간의 융합, 기술과 비즈니스를 융합하는 교육, 연구, 산업화, 제도개선 정책을 펼쳐야 한다. 의료산업정책 역시 반도체 신화를 이룩한 지원을 의료산업에 적용, 각 부처와 산학연, 병원이 공동으로 수입에 의존하는 의료산업을 신의료기기, 의료기술, 건강관리 및 의료서비스 등 수출 효자상품으로 전환해야 한다.

<본 기사는 테크M 제38호(2016년6월) 기사입니다>