[엠디저널] 2020년에는 전 세계적으로 10억 개 이상의 웨어러블 기기가 사용되었다. 웨어러블 스마트 쥬얼리 및 의류에서 피트니스 모니터 및 건강과 웰빙을 감시하는 신체 센서에 이르기까지 일상 생활을 변화시키고 있다. 이 중 웨어러블 의료 기기는 특히 혁신적이다. 이러한 기기는 의사가 원격으로 환자를 모니터링할 수 있도록 하는 동시에 사용자가 웰빙과 관련하여 보다 능동적으로 대처할 수 있도록 도와준다. 미국 성인의 약 30%가 웨어러블 기기를 사용하여 건강과 웰빙을 추적한다. 웨어러블 기기는 심박수 및 혈압 모 니터링, 산소포화도, 피트니스 추적 및 수면 패턴 분석을 포함하여 다양한 방식으로 개인 건강관리에 영향을 미친다. 웨어러블 기술 시장은 최근 연구에 따르면 2021년에 1,158억 달러 이상으로 평가 되었으며, 2028년에는 3,805억 달러의 가치에 도달할 것으로 예상된다. 시장 가치가 큰 만큼 Apple, Samsung, Google, Amazon 같은 거대 기업들이 웨어러블 기술 분야의 선도 기업이다.

심혈관 건강을 측정하는 기능을 향상시키기 위해 많은 수의 스마트 워치가 등장했다. 이러한 기기는 지속적으로 더 많은 개선 사항을 추가하고 있다. 이러한 개선 사항을 통해 스미트 워치 사용자는 생명을 위협하는 고혈압을 모니터링 할 수 있게 되었다. 고혈압은 미국에서만 1억 8백만명의 환자가 있고 매년 50만 명 이상의 사망자를 발생시킨다. 스마트 워치는 10만원 이하의 저가품부터 40만원 이상의 중고가 제품이 주로 판매된다. 이러한 개선된 기능과 비교적 저렴한 비용으로 인하여, 가장 많은 혜택을 얻을 수 있는 사람은 상당 부분 의료접근성이 나쁜 저소득층이나 이동이 어려운 장애인 등이 될 것이다.

인구 고령화, 특히 당뇨병, 심장병 등 만성질환이 더욱 만연해짐에 따라 웨어러블 의료기기의 필요성이 높아질 것으로 예상된다. 세계보건기구(WHO)에 따르면 만성질환으로 매년 약 4100만명이 목숨을 앗아간다. 헬스케어 웨어러블 기기가 다양한 질병의 예 방과 조기 발견에 기여할 수 있게 하려면 정부, 보험 회사 및 민간 기업이 협력이 필요하다. 이러한 장치를 가장 필요로 하는 사람들이 마치 의사로부터 약처방을 받거나 약국에서 의사 처방이 필요 없는 약을 구매하듯이 웨어러블 기기에 쉽게 접근할 수 있도록 해야 한다. 누구나 웨어러블 기기를 이용하여 자신의 신체적 건강과 좋은 식습관, 이와 관련된 많은 부정적인 외부 요인에 효과적인 대응을 할 수 있도록 해야 한다.

웨어러블 기기를 사용하면 환자가 신체 활동과 음식 섭취를 추적 하고 종종 실시간으로 의료 전문가와 데이터를 공유할 수 있다. FDA는 2022년 원격 환자 모니터링 장치를 승인한 바 있다.

웨어러블 헬스케어 또는 의료 기기가 헬스케어와 의료시스템을 재편할 것이라는 데는 의심의 여지가 없다. 웨어러블 기기는 특히 인구가 고령화되고 사람들이 자기 자신의 건강데이터 관리에 더 많은 권한을 부여받기 원하는 시대의 흐름에 따라 다양한 형태로 계속해서 발전할 것으로 예상된다. 이 글에서 헬스케어 분야 웨어 러블 기기의 주요 혁신에 대해 논의하고 아울러 한계와 향후 방향 에 대해 말하고자 한다.

현재 및 미래의 웨어러블 기술과 임상 적용을 향한 진행 상황

웨어러블 장치(웨어러블)는 사람들로 하여금 클리닉 외부에서 지 속적이고 자발적인 건강 모니터링을 가능하게 함으로써 이미 모바일 및 디지털 건강을 통해 의료시스템을 혁신하고 있다. 이전에는 건강에 관심이 있는 사람을 대상으로 했지만 이제는 환자 모니터링을 위해서도 웨어러블 기기를 사용하기 시작했다. 웨어러블 기기는 자동화된 건강 이벤트 예측, 예방 및 의료의 개입을 위한 알고리즘 개발을 용이하게 한다. 새로운 웨어러블 기기 기반 분석 플랫폼은 전례 없는 속도로 등장하고 있으며 병원 집중 치료실(ICU) 부터 일상에서의 만성 질환 관리, 의료 자원이 제한된 현장에 이르기까지 모든 곳에서 의료 서비스의 품질과 접근성을 변화 시키고 있다. 개선된 ICU(집중치료실)알람, 병원 외부에서의 지속 적인 부정맥 감지 및 신생아 체온 모니터링 등은 웨어러블이 가능하게 한 최근의 많은 발전 중 일부에 불과하다.

아울러 웨어러블 기기의 형태와 방식도 매우 다양하다. 헬멧, 머리띠, 안경, 렌즈, 이어폰, 내복, 틀니, 팔찌, 손목시계, 손목밴드, 패 치, 신발, 양말 등 머리부터 발끝까지 적용이 안되는 곳이 없으며, 최근에는 문신 센서까지 등장했다. 자연스럽게 웨어러블 기기의 사용자도 증가하고 있다. 이 중 손목 시계 형태의 스마트 워치 가 가장 많이 사용되고 있으며, 최근에는 반지 형태가 주목을 받고 있다. 반지형태의 웨어러블 기기는 손목시계 형태 보다 착용이 간편하고 배터리 수명과 24시간 데이터 수집에 유리한 점이 있어 대기업이 개발에 관심을 갖고 있다.

최근 에베레스트 정상 정복을 위해 네팔로 떠난 한인석 교수(현 창조경제혁신센터 이사장)는 세계 7대륙 최고봉 정상정복에 도전하는데 국내 기업과 병원 의료진이 협력하여 개발한 반지형태의 웨어러블 기기를 착용했다. 해발 6000미터의 베이스 캠프에서 병원 의료진과 소통하며 65세의 나이에 엄청난 도전을 하는 한 교수의 신체상태를 실시간 모니터링하며 점검했다. 이러한 일은 웨어러블 기기가 지역적으로 고립되어 의료 접근성이 나쁜 사람에게 매우 유효하게 사용될 수 있음을 보여주는 사례이다.

지리적인 이유 이외에도 장애로 인해 이동이 어려운 사람이나 고령으로 인하여 돌봄이 필요한 사람, 노약한 부모를 다양한 이유로 직접 보살펴 드리기 어려운 사람들에게 유익할 것이다. 아울러 요즈음 사회문제가 되고 있는 고독사 방지에도 크게 도움이 된다. 현재는 심박수, 호흡수, 혈중산소, 신체활동 지수, 심박변이도(Heart Rate Variability), 피부온도 등 기본적인 생체 신호와 수면상태 정보 등을 알려주지만 곧 혈압, 혈당, 탈수지표 등의 정보를 알려줄 수 있도록 진화할 것이다.

아울러 인공지능 시스템과 연계하면 심장인성 돌연사 예방, 뇌졸중 예방, 당뇨 합병증 관리, 암 치료 사후관리, 심지어 치매 예측과 관리 에 이르기까지 다양한 용도로 발전할 것이다. 앞으로 웨어러블 기기와 ChatGPT 등 다양한 인공지능 기술, 블록체인 기술, 디지털 화폐 관련 기술 들이 함께 어우러져 의료시스템의 근본적인 변화 를 가져올 것이다. 현재의 의료 시스템으로는 비효율적이어서 날 로 증가하는 의료수요와 비용을 감당할 수 없어 지속 가능 하지 않다. 폭발적인 의료비용 증가를 해결할 수 있는 방법은 의료자 원의 효율적이용과 접근성 개선을 통한 불평등 해소가 될 것이다. 아울러 웨어러블 기기는 사람들로 하여금 자기자신의 생체 신호 에 관심을 갖게 하여 자발적인 건강관리를 하도록 유도할 것이다. 이는 평소에 건강관리를 하게 함으로 질병 예방에 도움이 될 것이고 의료의 개입을 최소화하여 국가 의료비 절감에 기여할 것이다.

웨어러블 기기의 한계와 향후 방향

PPG 센서 등 여러가지 다양한 센서가 개발되고 있지만 사람의 생체 신호를 정확히 측정하기에 아직 미흡하다. 최근 인공지능 관련 기술의 발전에 힘입어 데이터의 정확도가 향상되고 있지만 아직 의료기관에서 믿고 사용하기에는 부족하다. 향후 데이터가 더 축적되고 인공지능 기술이 발전하면 이 문제는 자연스럽게 극복할 수 있을 것이다. 아울러 웨어러블 기기는 수면 중 생체 데이터 같 은 의료진이 데이터를 얻기가 불가능했던 시간대의 데이터, 평소 일상생활 중 병원 외부에서 측정하여야 하는 데이터 등 환자 데이 터의 공백을 의료진에게 제공하는 소중한 방법이 될 것이다.

웨어러블 기기로부터 얻어지는 데이터는 소중하고 민감한 생체 정보이다. 따라서 데이터의 안전과 무결성 유지 본인증명 등 해결 해야 할 과제가 많다. 아직 사회적으로 논란은 있으나 메타버스, 블록체인 기술과 디지털 화폐 관련 기술 등이 안정적이 되면 의료 시스템 개혁에 크게 기여할 것이다.

디지털 전환은 피할 수 없는 세상의 트랜드이다. 웨어러블 기기의  발전, 디지털화폐와 블록체인의 등장, 초고속통신기술, 메타버스, 인공지능, 웹3 등 기술의 진보는 과거에는 상상도 못한 일들을 가능하게 만들었다. 이러한 현상은 의료접근성의 개선, 의료비용절감, 의료의 질 향상에 기여하여 의료 불평등 해소에 도움을 주었다. 그러나 아이러니컬하게도 디지털 리터러시(digital literacy) 라는 새로운 불평등의 요인을 만들었다. 따라서 웨어러블 기기 개발, 인공지능 알고리즘 개선 등에만 몰입하여 디지털 전환에 어려움을 겪는 사람들을 소홀히 하면 우리가 바라는 모두가 발전된 의료의 혜택을 누리는 이상적인 사회는 결코 오지않을 것이다. 아니 오히려 디스토피아로 갈지 모른다.