"전자의료기기 산업은 21세기 핵심산업"

• 허영 센터장(전자의료기 종합정보센터)

최근 들어 의료기기 산업은 다양한 사회현상과 맞물려 그 중요성이 부각되고 있다.

몇 가지를 살펴보면 우선 '고령화 사회 진입 및 중·장년층의 소득수준 향상'을 들 수 있다.

일반적으로 고령인구비율이 전체 인구의 7%이상이면 고령화 사회라 하는데 우리나라의 경우 2002년 현재 고령인구비율이 7.1%로 이미 고령화 사회로 접어들었고 2020년에는 고령사회, 2030년에는 초고령 사회에 이를 것으로 내다보고 있는 형편이다.

또 소득수준 향상과 '건강에 대한 지대한 관심', '전략형 고부가가치 산업'이며 '수입의존도가 매우 높은 편' 이라는 점 등이 산업의 중요성 요인이라 할 수 있다.

▲의료기기 산업현황

의료기기 산업의 현황을 보면 세계시장 점유율은 미국, 일본, 유럽 등 선진국이 약 90%를 차지한다. 그러나 성장률 측면에서 보면 선진국에서는 3%이하의 낮은 성장률을 보이지만 개도국에서는 10%내외의 높은 성장이 예상된다.

최근 의료기기 기술개발 경쟁력향상을 위해 국내 의료기기업체 40개소를 대상으로 설문조사를 실시했다.

설문조사에 나타난 몇 개 항목을 살펴보면 첫 번째 '세계최고 수준을 100으로 볼 때 우리나라의 전자의료기기 분야의 기술력은 어느 정도로 생각하십니까?'라는 질문에는 60∼70이라는 응답이 37%로 가장 많았고, 50이하, 70-80순으로 나타났다.

두 번째 질문인 '우리나라에서 생산하고 있는 전자의료기기 제품의 전망에 대하여 어떻게 생각하고 계십니까?' 라는 질문에는 '밝다' 라는 대답이 58%로 가장 많았고, '매우 밝다', '그저 그렇다', '어둡다' 순이었다.

다음으로 '앞으로 성장가능성이 큰 품목은 무엇이라고 생각하십니까?'와 '우리나라의 기술수준이 앞서 있다고 생각되는 분야는 무엇입니까?'라는 질문에는 각각 42%와 44%의 응답으로 영상진단기기를 꼽았다.

▲선진국 기술개발 동향

선진국의 기술개발 동향을 살펴보면 미국은 전자의료기기 생산 및 소비의 약 45%를 차지하는 세계최대 수준이며 약 250여개의 대표적인 전자의료기기 제조업체가 있고 국립보건원(NIH)은 18개의 연구기관과 6개의 센터로 구성되어 있다.

일본은 영상진단기를 제외하고는 미국에 약세를 보이고 있지만 대학 및 연구소 중심의 지속적인 투자가 이루어지고 있으며 10여년 전부터 OECF(대외경제협력기금)의 9%를 의료기기 분야에 지원하고 있는 실정이다.

또 유럽은 독일의 Siemens, 네덜란드의 Philips를 주축으로 의료산업의 20% 내외를 점유하고 있고, 진단기기보다는 치료기기에서 미국과 일본에 상대적으로 강세다.

▲의료기기 분야별 현황 및 신기술 동향

먼저 의료영상분야는 지금도 세계시장 규모가 크며 향후 시장 역시 확대되고 있는 분야로서 세계시장 규모는 2000년 기준 약117$ 이며 성장률은 6.1%로 추정된다.

시장점유율이 높은X-ray, X-ray CT, MRI, Ultrasound 등이 미래시장에서 크게 성장할 것으로 주목된다.

CT분야를 살펴보면 1980년대 단면영상촬영시대를 시작으로 1990년대 Spiral CT를 거쳐 2000년대는 Multi-Slice, 2005년정도에는 차세대 CT의 실용화가 예상된다.

Multi-Slice CT는 Multi-row검출기를 통해 고속의 스캔이 가능하며 차세대 CT의 경우 DR(디지털 X-ray)과 CT의 결합 개념으로 평판형 X선 검출기을 이용하여 Cone-Beam형태의 X선을 주사하는 방식으로 피사체의 체적내 단면정보를 일회전으로 재구성할 수 있는 X-선 단층촬영장치이다.

MRI분야는 저가, 소형의 Dedicated MRI와 관절촬영용 Extremity System의 개발이 일반적인 추세다. 즉 몸 전체가 들어가는 기존의 대형 MRI보다 손목, 무릎, 등 관절을 촬영할 수 있는 소형의 MRI들의 수요가 증대하고 있는 것이다.

X-ray분야는 Flat panel detector를 이용해 Radiography와 Fluoroscopy의 기능을 동시에 수행하며 높은 공간분해능과 계조분해능, 시간분해능이 가능한 디지털 R/F의 수요가 증가하고 있으며, 향후 전망은 디지털 R/F와 CT의 기능이 결합돼 Image guided therapy나 Surgical navigation등의 활용방안이 기대되는 복합영상진단기기로의 발전이 기대된다.

생체현상기록장치분야는 의학 발전과 더불어 함께 발전해온 분야로서 오랜 역사를 가지고 있다.

생체계측분야 산업은 선진국을 중심으로 빠른 발전을 이뤄왔지만 컴퓨터 SW기술과 IT기술의 발전으로 선진국과 후발국간 격차가 점차 좁혀지고 있어 우리나라에서도 이들 기술을 바탕으로 충분한 국제 경쟁력을 가질 수 있을 것으로 전망된다.

신기술 동향으로는 Bio-MEMS(Micro-ElectroMechanical System)기술로 인체의 몸 속을 돌아다니며 의료임무를 수행하는 의료용 초미니 나노헬리콥터등의 응용분야를 들 수 있고 뇌파신호를 응용하여 일상생활이나 항공, 군사목적으로 이용하는 연구가 최근 들어 미국과 일본을 중심으로 본격 추진중이다.

또 의료공학기술과 정보통신기술이 결합하여 이동형 무선환자감시장치에 응용될 전망이다.

치료기기 분야는 초고속 정보통신망, 무선통신에 의한 인터넷의 급속한 확산, IMT2000, 블루투스에 의한 무선 네트워크 통신이 가능하게 되어 가정용, 사무용 원격치료 단말기 등의 개발과 로봇을 활용하는 연구가 활발히 진행중이다.

치료분야에 로봇을 활용하는 방법은 최근 영국에서 개발한 환자로봇과 뇌졸증 환자의 재활운동에 도움을 주는 미국 MIT공대의 인모션2 장치 등을 들 수 있고 의사의 조이스틱 조작에 의한 로봇팔의 시술 등은 상당한 수준까지 진행됐다.

인공장기 분야는 생체조직 및 장기의 구조와 기능 사이의 상관관계를 이해하고, 생체적 합성 재료를 이용한 세포/조직 배양을 통하여 기능적인 생체조직 및 장기를 재생하여 이식하는 것은 물론 전기기계식 인공장기를 개발해 인체의 기능을 유지·향상 또는 복원하는 것을 목적으로 하는 응용과학 기술이다.

1940년대 원시적 공업재료를 이식하던 시기에서 1970년대 생체 비활성 물질의 이식, 1990년대의 Bioactive, Biocompatible재료의 인공장기가 개발된데 이어 앞으로는 Bionics, Tissue Eng. 인공장기의 개발이 기대되고 있다.

최근 선진국에서는 혈액부족이나 수혈로 인한 감염방지 효과를 기대할 수 있는 인공적혈구나 체외에서 혈액에 산소를 공급하는 인공폐를 개발했으며, 특히 미국 아비오메드사에서는 티타늄과 플라스틱으로 구성된 체내 완전내장형 인공심장을 개발해 주목받고 있다.

결론으로 의료기기 분야는 21세기 新산업군을 형성하고 있으며 고령인구의 증가와 고품위 의료서비스의 요구 증대로 그 중요성이 부각되고 있는 실정이다.

연구개발 동향은 차츰 비침습, 무구속형 진단/치료기기 연구가 활성화 되고 있으며, 수술용 로봇이나 MEMS, 인공장기 등에서 Fusion Technology 형태의 기술 발전이 가능해질 것으로 전망된다.