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Medical Technology (MT)가 추구하는 미래

MT는 향후20년을 내다보는 학문

MT란? 생명과학기술(BT), 나노기술 (NT), 정보기술 (IT)이 함께 융합된 형태의 기술 분야로서 기존의 IT·BT·NT 기술을 총동원하여 인간의 생리적인 요구(need)를 충족시켜주는 종합학문이다. 이는 구체적으로는 바이오칩, 나노생체로봇, 신약인프라 개발에서부터 사이보그 연구에 이르는 총체적인 ‘바이오IT'를 포함한다.


이미 세계적으로도 제너럴 일렉트릭 메디컬, 머크, 지멘스와 같은 다국적 의료기기·의약 기업들이 이 분야에 적극적인 연구투자를 하고 있으며, 향후 시장 규모가 수십조원에 달할 것으로 예상된다.


LG경제연구원에 따르면 이러한 바이오IT 세계 시장 규모는 올해 3백17억 달러에 달하고 2010년에는 7백35억 달러, 2015년에는 1천3백60억 달러에 이를 것으로 전망된다.


최근 국내에서도 이러한 바이오IT기술의 융합에 따른 블루오션(blue ocean)을 개척하려는 산업계의 움직임이 가시화되고 있고, 각 대학에서도 이러한 세계적인 흐름에 편승하여 관련 학과들이 신설되고 있다.


이러한 MT는 개념적으로 IT·BT·NT 기술을 이용하여 인간 중심의 생명과학 분야에 응용하고자 하는 바이오융합인프라 기술(Bio-convergence Engineering Platform)과 생명 현상의 이해에서 출발하여 기존의 공학 분야에 응용하는 바이오기반혁신 기술 (Bio-inspired Engineering Innovation)로 나눌 수 있다. 바이오융합인프라 기술의 대표적인 예로는 바이오칩(BioChip)이나 바이오-임베디드(Bio-embedded) 시스템 등을 들 수 있다. 바이오칩은 DNA칩, 단백질칩을 통칭하는 것으로, 항체, 단백질, DNA와 같은 생체 유기물을 전자공학적인 기법을 이용하여 유리, 실리콘, 고분자 등의 재질로 된 고체기질 위에 고밀도로 집적화한 혼성 소자를 통칭한다.


이 바이오칩 기술은 복잡한 생명현상에 관여하는 유전체(genome), 단백체(proteome)의 분석을 비교적 손쉽게 함으로써 기초 생명과학 연구 분야에서부터 새로운 차원의 신약 개발 프로세스, 임상 진단 등의 분야에 이르기까지 광범위한 영역에서 사용되고 있다.


바이오기반혁신 기술은 생명 현상의 이해를 바탕으로 공학 분야에 응용하는 일명 생체모사(biomimetics) 학문 분야를 포함한다. 잘 알려진 생체모사 시스템으로 사람의 평형 감각을 담당하는 전정기관(vestibular organ)에 대한 연구를 바탕으로 한 카메라의 흔들림방지 기술의 개발이나 생체 근육의 수축 메카니즘에 바탕을 둔 나노스케일의 구동 시스템 개발과 같은 연구들을 들 수 있다.


이러한 기술의 발달은 새로운 차원의 바이오센서 혹은 생체 이식소자의 개발을 가능하게 함으로써 생체현상의 실시간 측정이나 특정 질환의 치료와 같은 의료기술 개발에 핵심적인 기초를 제공할 것으로 기대된다.


MT의 발전은 바이오칩이나 생체모사 시스템의 개발에서 나아가 생체와 전자소자의 결합의 발전된 형태인 바이오-임베디드 시스템의 구축으로 이어질 수 있는데, 이러한 기술의 발달은 외화 시리즈물로 우리들에게 친숙한 ‘600만불의 사나이’와 같은 사이보그의 개발을 픽션의 세계에서 실생활에서의 실용화 단계로 가능케 하는 것이다. 바이오-임베디드 시스템은 현재 의약학 분야에서 이용되는 진단기기·신약 개발 인프라의 구축 뿐 아니라 중증 장애인의 의사소통을 도와주는 뇌-컴퓨터 인터페이스 (Brain-computer interface) 개발에 이르기까지 광범위하게 이용되고 있다.


이 밖에도 인공두뇌(artificial brain)나 생체 내에 투입되어 생체 기능의 이상을 점검하는 나노생체로봇(nanobio robot)과 같은 기술도 활발히 연구되는 분야이다.


또한 유비퀴터스 기술과 의료 기술을 접합한 신개념의 유비퀴터스-의료(U-healthcare) 시스템이나 각 개인 간의 약물이나 치료에 대한 반응을 예측할 수 있고, 이에 한걸음 더 나아가 개개인의 특성에 맞춰 치료를 개인화할 수 있는 맞춤형 의료(trailored medicine)도 본격적으로 연구되는 분야이다.


이러한 MT기술이 궁극적으로 지향하는 바는 인간-중심적인 행복하고 건강한 생활의 영위에 있으며, 이는 이전의 의료기술이 단순한 생명의 연장에 그 목적이 있었다면 이에서 한걸음 나아간 삶의 질(quality of life) 향상에 그 최종 목표를 두고 있다. 정형화된 기술의 제공을 탈피하고 개개인의 요구(need)가 최대한 배려된 맞춤화된 기술을 제공하기 위해서는 다양한 개인의 요구를 판단하여 그에 맞는 적절한 기술을 제공하는 것이 결국 MT기술의 핵심적인 요소로 자리매김할 것이다. 다양한 인간 요구의 파악은 자연과학적이나 공학적인 접근만으로는 그 한계가 있어, 인문사회과학 및 인지과학과 같은 다양한 접근 방법이 고려되고 있다.


최근 기능성자기공명영상이나 근적외선분광기법을 이용함으로써 인간의 특정한 행동이나 감성을 제어하는 대뇌영역을 밝혀내고, 나아가 사람이 행동하기 전에 의도를 파악하거나 감정을 알아낼 수 있는 기술이 개발되었다.
미국의 한 기업에서 이러한 인지과학적인 방법을 이용하여 상품의 특정 디자인이 고객에게 주는 만족도를 분석함으로써 감성에 호소하는 마켓팅에 성공한 예에서 볼 수 있듯이, 이러한 학문의 경계를 넘나드는 다학제간(multidisciplinary) 융합연구는 향후 인간-중심적인 기술의 개발에 필수적인 요소임을 알 수 있다.
“쇼는 계속되어야 한다(Show must go on)." 이 구절은 생명과학기술의 깃대를 한껏 펼치고 푸른 바다를 나아가다 일련의 논문조작 사태를 겪은 요즘 한국의 과학계에 그 어느 때 보다도 절실하게 다가온다.
IT·BT·NT 기술을 융합한 학문인 MT는 향후 20년을 내다보는 학문이다. 한국의 발전한 IT기술을 미래에 큰 파급 효과를 나타낼 생명과학기술과 효과적으로 융합 발전시킴으로써 MT라는 새로운 푸른 대양의 개척에 더욱 정진해야 할 것이다.