자료 : ETRI 융합기술연구부문 품질보증연구팀 류원옥, 한인탁
로봇기술, 바이오 기술의 발전과 융합된 IT기술은 사람들에게 더 편리하고 유익한 질병관리 및 건강관리를 보장한다.
사람들은 개인 중심의 편리한 서비스를 원하고, 이로 인해 IT를 기반으로 한 다양한 BT와의 융합화 현상이 일어나고 있다.
이 같은 발전된 산업기술과 융합된 의료기술은 개인 정보를 기반으로 환자의 질병에 대한 면역능력과 대처방안을 고려한 의료서비스로 우리에게 건강한 삶을 제공할 것으로 기대되고 있다.
<편집자 주>
1. 서론
산업의 디지털화로 다양한 분야의 기술 등이 융합하여 나타나고 있다.
이러한 융합은 과학기술 발전 단계에서 일어나는 현상으로, 2002년 미국국립과학재단(NSF: National Science Forum)은 인간의 수행 능력을 향상시킬 수 있는 나노기술(NT), 바이오기술(BT), 정보기술(IT), 인지과학(CS: Cognitive Science)의 4가지 첨단기술 간에 이루어지는 상승적 결합을 하나의 기술영역으로 분류한 후 융합기술(Converging Technology)로 명명하였다.
현재 융합기술의 정의가 명확하게 정립되지 않아 다양한 용어가 혼동되어 사용되고 있는 실정이다.
국내에서도 융합기술과 관련한 다양한 기획이 시도되고 관련 자료들이 지속적으로 발표되고 있지만 융합기술의 정의는 명확하지 않으며, 기획자의 의도에 따라 축소되거나 확장되기도 한다.
특히 기술개발을 위해서 다양한 기술 분야의 지식이 필요로 하는 현재 상황을 고려할 때 기술 간의 융합과 복합은 피할 수 없다.
오히려 새로운 미래 기술의 창출은 기존 기술 분야의 연장선상에서보다는 두 개 이상의 학문이 부딪치는 경계에서 일어날 가능성이 많다고 한다.
본 연구에서는 융합 기술을 다음과 같이 정의하고자 한다.
- 융합기술 : 신기술간(NT, BT, IT, CS 등) 화학적 결합을 통해 기존 과학기술의 한계를 극복함으로써 혁명적 변화를 가져올 수 있는 기술.
일반적으로 융합기술은 학제 간 연구를 통하여 이루어지는데, 학제 간 연구란 단일 학문 분야로는 풀 수 없는 문제의 해결을 위하여 2개 이상의 학문으로부터 나오는 정보, 데이터, 기술, 도구, 관점, 개념, 이론 등을 화학적으로 결합하여 수행하는 연구를 일컫는다.
현재 정보기술(IT)을 중심으로 한 정보 경제는 이미 후반기에 접어들었으며, 세계 경제는 2020년을 전후하여 바이오 경제로 진입할 것으로 전망되고 있다.
이로 인하여 앨빈 토플러를 비롯한 미래학자들은 다양한 융합기술 중에서 바이오 디지털 융합 기술이 인류의 미래에 가장 큰 변화를 초래할 것으로 전망하고 있다.
이러한 배경에는 인간유전체지도 완성이라는 바이오 기술(BT)의 발전과 노령인구 증가, 소비자 욕구의 다양화, 개인 삶의 질 향상에 대한 가치 부여 증대 등 사회 변화가 있었다. 즉, 사람들은 개인 중심의 편리한 서비스를 원하고 이로 인해 IT를 기반으로 한 다양한 BT와의 융합화 현상이 다양하게 일어나고 있다.
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대분류 |
중분류 |
세분류 |
활동영역 |
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진단(BT를 위한 IT활용) |
바이오인포메틱스 |
- 바이오 데이터 처리기술 - 바이오 인포매틱스 응용 서비스 |
지원 기술 건강 및 의료의학 영역 |
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바이오 전자소자 |
- 바이오 정보처리소자 기술 |
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생체정보 인터페이스 |
- 뇌-컴퓨터 인터페이스 - 감성 인터페이스 - 생체신호 인터페이스 |
고육 서비스, 보안, 로봇 등 다양한 활용 영역 |
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바이오 컴퓨터 |
- 연신용 바이오 컴퓨터 - 분석용 바이오 컴퓨터 |
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<표1> 바이오 디지털 융합 유형
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기술명 |
내용 |
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바이오 정보처리소자 기술 |
질병을 감지, 진단, 치료하는 소자를 연구하는 기술 - 바이오 진단 모듈 및 시스템 기술(휴대형 바이오센서, 바이오침, 진단/처치 복합용 의료 기기 등의 소자 및 시스템 기술) - 바이오 컴퓨팅 기술(DNA 등 생체 분자의 특성을 이용한 소프트웨어 및 하드웨어 기술) - 인공생체보조기 기술(각종 장비, 뼈, 눈, 피부 등의 인공 제작및 인공장기의 기능이나 동작을 제어하는 기술) |
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바이오 정보단말 기술 |
감지된 생체정보를 송수신하는 소자를 연구하는 기술 - 생체정보 단말기용 ASIC(주문형 반도체) 기술 및 트랜시버 기술 - 생체정보 단말기의 모듈 기술 - 인체-무선 단말간의 무선 링크 기술 |
<표2> 바이오 전자소자 기술설명
2. IT-BT 융합기술 동향
IT-BT 기술융합은 세계적인 수준의 국내 정보통신 기술과 바이오산업 간의 융합으로 고부가가치 산업을 창출할 것이다. 이러한 바이오 디지털 융합 유형은 <표 1>과 같이 분류한다.
가. 바이오 인포매틱스
바이오 인포매틱스 기술은 바이오에 의해 생성된 다양한 생명현상의 정보를 통계적, 전산적인 방법을 이용하여 저장, 분석, 활용하는 기술로 신약 개발, 질병 진단 및 치료, 농산물 품종 개량 등 유전자 정보를 고부가가치 산업에 활용하기 위하여 바이오 전반에 관한 데이터를 다루는 종합적인 분야이다.
나. 바이오 전자소자
바이오 전자소자는 생체물질과 마이크로 소자를 합하여 새로운 개념의 소자를 만드는 기술로, 바이오센서 등 생체물질과 전자공학을 결합한 분야, 나노 바이오소자 및 나노소재를 이용한 질병진단 및 치료 기기(랩온어칩 등), 바이오 멤스(미세기전집적시스템) 등이 이 분야에 포함된다.
바이오 전자소자는 바이오 정보처리 소자와 바이오 정보 단말의 2개 기술을 포괄한다.
다. 생체정보 인터페이스
뇌파, 안전도, 근전도, 심전도, 맥파, 호흡신호, 혈압, 체온, 엑스선 영상, 초음파 영상 등 각종 형태의 생체정보의 처리, 분석, 인식을 통하여 새로운 정보통신 서비스를 가능하게 하는 인터페이스이다.
라. 바이오 컴퓨터
바이오 컴퓨터는 DNA를 비롯한 생체정보 소재를 이용하여 연산 모델 기술 개발 등을 통한 정보처리, 정보저장, 분자 진단 및 치료 등에 응용 가능한 기술이다.
마이크로 바이오칩(BioMEMS/LOC) 기술은 초소형, 고감도의 휴대형 진단기를 구현하는 기술로서, 실질적으로 u-Healthcare 서비스의 보편화에 절대적으로 필요한 기술이다.
바이오멤스 기술은 소형화된 기판 위에 미세 구조의 회로, 센서, 매개체를 집적화시킨 기술이다.
대략적인 전 세계 바이오 디지털 융합 시장규모를 추정해 보면, 2005년 146억 달러 수준에서 2010년 358억 12달러 규모로 성장할 것으로 전망되고 있다.
이 중 바이오 전자소자(148억 달러), 바이오 인포매틱스(100억 달러), 생체정보 인터페이스(70억 달러) 순으로 시장규모가 클 것으로 전망되고 있다. 그리고 바이오 디지털 융합의 본격적인 상업화는 2010~2015년경이루어질 것으로 전망된다.
2015년까지 중단기적으로 제약·의료 서비스를 중심으로 한 의료진단 분야가 지속적으로 성장하여 시장이 더욱 확대될 전망이며, 2015년 이후에 중장기적으로는 정보·전자 분야와의 융합이 심화되어 인간 감성 인식 IT기기 등 혁신적인 신개념 제품들이 등장할 것으로 예상된다.
