크리스탈지노믹스, '바이오 유럽 2021' 참가

한민수 기자

입력2021.10.20 15:34 수정2021.10.20 15:34

30여개 바이오·제약사와 회의

크리스탈지노믹스는 세계 최대 바이오 행사 중 하나인 '바이오 유럽 2021(BIO-EUROPE)'에 참가한다고 20일 밝혔다.

올해 바이오 유럽은 오는 25일부터 28일(현지시간)까지 온라인으로 개최된다. 크리스탈지노믹스는 노바티스 다이이찌산쿄 메나리니 등 30여개 글로벌 바이오·제약사들과 췌장암 신약후보 아이발티노스타트, 골관절염 치료 신약 아셀렉스 등의 글로벌 협력을 위한 회의를 진행할 예정이다.

이번 회의는 아이발티노스타트 임상 2상 결과 및 미국 개발 방향과 간암, 코로나 치료제 등 추가 적응증 개발 현황에 대해 여러 회사들이 관심을 보이면서 진행하게 됐다는 설명이다.

올해 27회를 맞은 바이오 유럽은 세계 50개국 1500개 회사에서 2600여명 이상의 제약·바이오 산업 관계자, 기관투자자들이 참가할 예정이다.

크리스탈지노믹스 관계자는 "이번 바이오 유럽에서는 여러 글로벌 기업들과 네트워크를 확대하기 위해 보다 심도 깊게 논의할 수 있는 자리가 마련될 것"이라고 말했다.

한민수 기자

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AI·바이오·로봇기술 접목…첨단 의료기기로 세계시장 도전

한국은 산업 분야에서 오랫동안 ‘빠른 추격자(fast follower)’였다. 선진국 제품을 분석해 수입대체에 나섰고 원가를 절감해 수출품으로 키우는 전략을 썼다. 이를 통해 10대 경제대국의 반열에 올라섰다.하지만 명실상부한 선진국으로 자리잡으려면 넘어야 할 산이 있다. ‘시장선도자(first mover)’로 나서는 일이다. 각 분야에서 이런 움직임이 일고 있지만 의료기기는 상대적으로 미흡했다. 오랜 역사를 지닌 미국과 유럽의 세계적인 메이저업체들이 시장을 장악하고 있는 데다 국가별로 인증을 받는 게 쉬운 일이 아니기 때문이다. 게다가 사람 목숨을 다루는 분야라 주수요자인 병원을 뚫는 것도 어려웠다. 대기업조차 쉽사리 도전할 수 없는 분야가 바로 의료기기다.이런 상황에서 의미 있는 변화가 일어나고 있다. 인공지능(AI)·바이오·로봇기술을 접목해 첨단 의료기기를 개발해 세계시장에 도전장을 내기 위한 연구개발이 곳곳에서 이뤄지고 있다. 남들이 가보지 않은 길을 개척하거나, 이제 선진국조차 겨우 첫발을 뗀 분야에 뛰어든 것이다.서울아산병원 내에 있는 엘엔로보틱스는 ‘인공지능기반 중재시술보조 로봇시스템’을 개발하고 있다. 구체적으론 ‘혈관 빅데이터를 기반으로 한 심장중재시술 보조 인공지능 및 반자율 시술도구제어 로봇시스템’이다. 인공지능 빅데이터 로봇 바이오 등 첨단기술을 융합해 시술의 정확성을 높이고 방사선 피폭도 줄이자는 것이다. 빅데이터 인공지능도 첨단 분야인데 여기에 바이오 로봇 기술까지 접목하는 어려운 프로젝트다.경기 평택에 있는 그린스펙은 위암과 대장암을 조기에 진단할 수 있는 장치를 개발하고 있다. ‘현장진단 가능 인공지능 융합 다중 영상 내시현미경’이다. 보통 내시경은 끝에 카메라가 달려 있지만 이보다 세포를 100배가량 더 자세히 볼 수 있는 현미경을 다는 프로젝트다. 따로 조직검사를 하지 않고도 즉석에서 위암 대장암 등의 초기암 여부를 판단해 필요시 의사가 시술할 수 있도록 돕는 장치다.서울 구로동의 제일메디칼코퍼레이션은 ‘환자 맞춤형 골 유착 임플란트 개발을 통한 4종 이상의 손동작과 정밀하게 물체를 잡을 수 있는 인공지능 기반의 골지각형 의수’를 개발하고 있다. 부산의 코스와이어는 급성심근경색 진단 및 치료에 도움을 줄 수 있는 초소형 복합센서 장착 스마트 와이어의 원천기술을 개발 중이다.이 밖에 메타시스템즈는 ‘척추 영상유도 수술용 증강현실 및 인공지능 기반 진단·치료 통합형 내비게이션과 시스템 응용 기술’을 개발하고 있다. 대구의 에어스는 ‘혈관성 뼈 질환의 정밀 치료를 위한 인공지능 기반의 진단기술과 최소침습형 수술 로봇’을 개발하고 있다.이는 과학기술정보통신부·산업통상자원부·보건복지부·식품의약품안전처 4개 부처가 공동으로 지원에 나서 신개념 의료기기 융합기술 개발을 지원하는 데 힘입은 것이다. 이같이 중앙부처 네 곳이 공동으로 추진하는 프로젝트는 본 사업이 첫 사례가 됐다. 그만큼 이 분야가 미래 먹거리로서 중요한 분야라는 의미이기도 하다.이런 프로젝트가 모두 6건이다. 지능형 인체 삽입형 의료기기 2건(제일메디칼코퍼레이션, 코스와이어), 스마트 진단 및 통합 솔루션 2건(메타시스템즈, 그린스펙), 인공지능 기반 로봇 융합 의료기기 2건(엘엔로보틱스, 에어스)이다.여기엔 분야별 전문가가 참여하고 있다. ‘드림팀’이라고 할 만하다. 예컨대 엘엔로보틱스의 최재순 대표는 의료로봇 연구 경력이 20년에 이르는 베테랑이다. 서울대 제어계측과를 나와 서울대 의용생체공학협동과정에서 석박사학위를 취득한 뒤 미국 클리블랜드클리닉 등을 거쳐 현재 서울아산병원 의공학부 부교수를 맡고 있다. SCI급 논문 45건을 발표했고, 특허 83건을 출원했다. 서울아산병원, 울산대, 세종충남대병원, 메디픽셀이 협업하고 있다.이 프로젝트의 방향은 명확하다. 세계시장을 선도할 수 있는 첨단의료기기를 내놓자는 것이다. 기존 제품을 뛰어넘을 수 있도록 4차 산업혁명 핵심 기술인 빅데이터 인공지능 기술을 접목하는 것도 이를 위한 것이다.의료기기 유관기관들은 통합 운영 체계를 구축해 대상 의료기기의 제품화와 사업화를 지원하고 있다. 수행기관으로는 총괄 과제 관리 및 전문가 협의체 연계를 지원하는 오송첨단의료산업진흥재단(KBIO), 애로기술 해결 및 표준화 자문을 지원하는 대구경북첨단의료산업진흥재단(DGMIF), 맞춤형 인허가 교육 및 컨설팅을 지원하는 한국산업기술시험원(KTL), 신기술 의료기기 평가 및 임상 자문을 지원하는 한국보건의료연구원(NECA), 보험등재 절차 교육 및 자문을 지원하는 건강보험심사평가원(HIRA) 및 국내외 마케팅을 지원하는 원주의료기기테크노밸리(WMIT) 총 6개 기관으로 구성돼 있다.이 프로젝트가 추구하는 내용은 크게 세 가지다. 첫째, 기술적 측면이다. 인공지능 바이오 로봇 의료융합 의료기기 6개 품목에 대한 시험평가 및 인허가 가이드라인을 확보하고 인증 기반 개발 지원 체계를 구축하는 일이다. 아울러 국제 표준규격 요구 사항 강화와 관련 업체에 해결 방안을 제시하며 국내 판매 및 수출에 소요되는 기간을 단축하는 것이다.둘째, 경제적 측면이다. 인공지능 바이오 로봇 융합 의료기기 수출 확대 및 수입 대체 효과다. 연구개발 과제 성공률 향상을 통한 정부 예산 활용을 효율화하고 제품 인허가 기간의 단축과 시장 진입 활성화를 통한 의료기기 연구개발 활성화다. 이 과정에서 의료기기 인증 및 인허가 관련 일자리 창출을 통한 고용 확대도 기대하고 있다.셋째, 사회적 측면이다. 의료기기 지원 인프라의 협력체계 공고화를 통한 인허가 종합지원 체계를 마련하고 고부가가치 제품 육성으로 기존 영세 의료기기 기업 위주의 산업구조를 개편하는 일이다. 융합 의료기기 제품화를 통한 국민 건강 증진도 기여할 계획이다. 4차 산업혁명 핵심 기술이 적용된 제품개발을 통해 국가 경쟁력 향상도 얻을 수 있을 것으로 기대하고 있다.개발과제 사업화를 위해 전주기 지원을 하고 있는 총괄과제 주관기관 오송첨단의료산업진흥재단의 양순철 박사(첨단의료기기개발지원센터 부장)는 “대부분의 프로젝트가 국내외에서 처음 시도되는 것”이라며 “의료기기 강국으로 도약하는 디딤돌이 될 수 있도록 기업체 및 대학 연구소 병원들과 긴밀하게 협력할 계획”이라고 말했다.김낙훈 한경글로벌강소기업연구원장
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엘엔로보틱스, 첨단기술 융합해 심혈관 시술 돕는 로봇 개발 나서

심혈관질환은 세계보건기구(WHO)의 세계사망보고서 기준(2010년, 2012년) 세계 1위의 사망원인이다. 심혈관이 막히면 스텐트(stent) 등의 시술을 하게 된다. 문제는 심혈관질환 시술 과정에서 시술자가 지속적인 방사능 피폭 위험을 안고 있다는 점이다. 연간 허용기준을 충족시키기 어려울 정도다. 이뿐만 아니다. 안정적 시술이 가능한 수준까지 숙련의를 육성하기 위해선 시간과 비용이 너무 많이 들어간다. 시술완성도도 시술자별, 지역별, 병원별로 격차가 커 수준 높은 의료서비스를 전국 각지에 골고루 제공하는 데 어려움이 있다. 이를 해결할 수 있는 방안이 없을까.서울 풍납동 서울아산병원에는 생명과학연구원이 있다. 이곳 11층에 자리 잡은 엘엔로보틱스(대표 최재순·50)는 남들이 가지 않은 길에 도전하는 벤처기업이다.이 회사가 개발하는 프로젝트는 ‘인공지능기반 중재시술보조 로봇시스템’이다. 좀 더 구체적으론 ‘혈관 빅데이터 기반 심장중재시술 보조 인공지능 및 반자율 시술도구 제어 로봇시스템’을 개발하고 있다.최재순 대표는 “정부 부처가 공동으로 지원하는 이 프로젝트는 심혈관 빅데이터를 기반으로 한 심장중재시술 보조 인공지능 및 반자율 시술도구 제어로봇 시스템을 개발해 환자와 의료인력의 방사선 조사량을 줄이고 시술도구 조작성을 강화하는 게 목표”라고 말했다. 최 대표는 “기존 중재시술 로봇시스템은 몇 가지 개선해야 할 점이 있다”며 “시술자의 학습요구도가 높은 데다 시술과정 동안 지속적으로 시스템을 조종해야 해 시술도구 탑재로 인한 시술자의 노동시간 감소 효과가 크지 않다”고 말했다. 게다가 “시술도구에서 전달되는 힘을 시술자가 감지하거나 피드백하는 과정이 없고, 시술도구 선택을 지원하는 시스템도 없다”고 덧붙였다.이런 문제를 해결하는 방향으로 프로젝트를 추진하고 있다. 시술동작의 상당 부분을 인공지능이 대체함으로써 실제적인 의료노동 강도를 저감할 수 있고, 모니터링과 임상판단 등 수련의와 숙련의 간에 역할을 분담할 수 있다. 로봇시스템이 시술도구에서 발생하는 힘을 감지하고 인공지능을 통해 시술 상황을 분석해 시술자에게 판단의 근거가 되는 복합적인 정보를 제공할 수 있다. 이 밖에 시술도구 구동뿐 아니라 시술도구의 선택을 인공지능이 보조함으로써 시술과정의 대부분에서 시술자를 지원하게 된다.이를 위해 △가이딩 카테터 선택지원 △가이딩 카테터 위치추적 △가이드 와이어 조향제어 △스텐트 선택 및 병변 위치 파악 지원 등 핵심기술을 개발하고 있다.이 중 몇 가지 기술을 살펴보자. 가이딩 카테터 선택지원은 심혈관 의료영상에서 얻은 대동맥 및 관상동맥 형상지표와 환자정보를 바탕으로 관상동맥 입구에서의 안정적 시술이 가능한 최적의 가이딩 카테터 선택을 위한 인공지능 솔루션을 개발하는 것이다. 스텐트 선택지원은 혈관조영술의 정량적 평가를 기반으로 딥러닝을 수행해 신뢰도 높은 스텐트의 직경 길이 및 시술위치 결정을 위한 인공지능솔루션을 개발하는 게 목표다.이를 위해 기업 대학 병원 등이 협업하고 있다. 엘엔로보틱스는 주관기관으로서 중재시술보조로봇 시스템의 제어 기술 및 시스템 개발, 임상 실용화를 담당하고 있다. 서울아산병원은 데이터 베이스 구축 및 탐색임상시험을 수행하고, 울산대는 로봇시스템 및 인공지능 제어기술을 맡고 있다. 세종충남대병원은 데이터베이스 구축 및 임상시험을 지원하고 메디픽셀은 인공지능 기술 공동개발을 담당하고 있다.최 대표는 2019년 9월 엘엔로보틱스를 창업했지만 그의 의료로봇 연구경력은 20년에 이른다. 서울대 제어계측과를 나와 서울대 의용생체공학협동과정에서 석·박사학위를 취득했다. 미국의 손꼽히는 병원인 클리블랜드클리닉과 국립암센터 등을 거쳐 현재 서울아산병원 의공학부 부교수를 맡고 있다. SCI급 논문 51건을 발표했고, 특허 85건을 출원했다. 김영학 서울아산병원 심장내과 교수가 CMO를, 의료로봇연구팀에서 중추적 역할을 하고 있는 문영진 울산의대 교수가 CTO를 맡고 있다.엘엔로보틱스에 참여하는 의료로봇연구팀은 국내 최초로 복강경 원격수술로봇 개발, 국내 최초로 복강경 시뮬레이션 햅틱 인터페이스 개발 등 수술로봇 분야에서 다양한 경험을 쌓았다.최 대표는 “이번 프로젝트의 최종 목표는 의료빅데이터 기반의 인공지능 융합을 통해 숙련의의 직관과 경험이 요구되는 시술 의사결정 및 시술도구 조작방법 등을 알고리즘화해 시술시간을 줄이고 정확도를 높이는 것”이라고 말했다. 그는 “심장중재시술 보조 인공지능 및 반자율 시술도구 제어 로봇 시스템을 2022년까지 개발한 뒤 2023년부터 국내외 시장 개척에 나설 계획”이라고 덧붙였다.김낙훈 한경글로벌강소기업연구원장
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메타시스템즈, "척추질환 치료시 방사선량 80%, 시술시간 66% 줄일 것"

척추는 우리 몸의 기둥이다. 하지만 고령화사회로 접어들면서 많은 사람이 척추질환으로 고생한다. 통증의 정확한 원인을 파악해 가급적 최소한의 수술이나 시술로 치료하는 게 필요하다. 최소한의 절개나 천공 등을 통해 정확하면서도 신속하게 치료할 순 없을까. 아울러 방사선 조사량을 줄일 수 없을까.이를 연구하기 위해 기업 대학 연구소 병원이 손잡았다. 이른바 산·학·연·병의 협업이다. 여기엔 첨단 기술이 동원된다. 인공지능(AI), 바이오기술, 로봇기술, 증강현실(AR) 등이다. 이를 통해 미래 먹거리를 개발하겠다는 프로젝트다.프로젝트명은 조금 길다. 공식 명칭은 ‘경추간공 4㎜급 경막외내시경 수술의 정확성 및 효율성 향상을 위한 척추 영상유도수술용 증강현실 및 인공지능 기반 진단·치료 통합형 내비게이션 플러스 시스템 개발’이다. 간단히 줄여서 ‘내비플러스’라고 한다. 산업통상자원부 과학기술정보통신부 등 4개 부처가 공동으로 추진하는 인바로사업(인공지능 바이오 로봇 의료융합 기술 개발사업)의 하나다.‘추간공 경막외내시경 수술’은 척추뼈 추간공에 내시경과 수술도구를 진입시켜 치료하는 최소 침습수술이다. 척추질환 치료에 많이 적용되고 있다. 추간공에 내시경을 넣으려면 먼저 유도바늘을 삽입해 수술도구의 진입 경로를 찾아내게 된다. 이때 C암(C-arm) 방사선 영상을 여러 번 찍게 돼 환자와 의료진이 다량의 방사선에 노출될 우려가 있다. 바늘삽입시간도 길어지는 단점이 있다.강동헌 메타시스템즈 상무는 “이번에 개발하는 시스템은 인공지능 기반 증강현실 기술을 적용해 방사선 영상의 사용을 최소화하고, 직관적으로 내시경 시술을 할 수 있도록 의사를 지원하는 진단 및 치료 통합형 증강현실 수술유도 내비게이션 시스템”이라고 말했다.연구의 핵심기술은 크게 세 가지다. 여기엔 △인공지능 기반 최적 수술계획 기술 △다중분산 위치추적기술 △증강현실 수술유도 내비게이션 기술이 포함된다. 이 중 인공지능 기반 최적 수술계획기술은 척추 CT영상을 3차원(3D) 모델로 구성해 병변을 진단하고 최적의 수술도구 진입경로를 제안하는 기술이다.다중분산 위치추적기술은 수술실 장비나 의료진 등이 장애물에 구애받지 않고 환자와 수술도구를 센싱하는 사물인터넷 기반 위치추적기술이다.증강현실 수술유도 내비게이션 기술은 환자의 실시간 척추영상과 진입경로 수술도구 등의 위치와 자세를 환자 등표면에 정확히 일치시키고 투시형 HMD(head mounted display: 안경처럼 머리에 쓰고 대형 영상을 즐길 수 있는 영상표시장치)로 가시화해 수술도구 진입을 가이드하는 기술이다.이 과제가 목표로 삼는 시술 과정을 구체적으로 보면 첫째, 환자를 MRI로 촬영해 3D 영상을 획득하고 둘째, 해당 영상을 이용해 시술하고자 하는 부위에 대해 인공지능을 기반으로 한 시술 사전 시뮬레이션을 하게 된다. 셋째, 환자 3D 영상과 사전 시뮬레이션 영상을 C-arm 및 프로그램과 매칭하고 넷째, 매칭된 영상을 증강현실 디바이스로 실시간 확인하면서 환자를 시술하게 된다. 류현석 메타시스템즈 수석연구원(과제 책임자)은 “이를 통해 방사선 조사량을 80% 줄이고 시술 시간을 66% 감소시키는 것을 목표로 하고 있다”고 말했다.이 과제에는 여러 기관이 협력하고 있다. 한국과학기술연구원(KIST)은 소프트웨어 등을 개발하고, 한국기계연구원(KIMM)은 트래킹기술(하드웨어) 등을 개발하고 있다. 디지테크정보는 증강현실 수술유도 시스템을 개발하게 된다. 고려대 안암병원은 수요자 요구분석과 비임상 및 임상 검증, 3D 최적 치료계획, 인공지능 정밀영상진단기술 개발 등을 맡고 있다. 오송첨단의료산업진흥재단은 각 기관 간의 협조를 이끌어내는 것은 물론 정부의 인허가를 받는 데 도움을 주는 등 종합 코디네이터 역할을 담당하고 있다.이 과제의 주관기관은 지난 3년간 KIST가 담당했지만 이제 4년차로 사업화 단계에 접어들면서 올해부터 메타시스템즈가 맡고 있다. 메타시스템즈는 메타바이오메드의 자회사다.경기 성남에 있는 메타시스템즈는 2004년 설립된 치과용 의료기기 제조업체다. 메타바이오메드와 메타시스템즈의 대표이사를 맡고 있는 오석송 회장(68)은 “세계 수술용 내비게이션 시장규모는 2025년 13억2000만달러로 전망된다”며 “앞으로 이 분야를 선도하는 기업으로 도약할 수 있도록 지원기관과 함께 노력하겠다”고 말했다.김낙훈 한경글로벌강소기업연구원장