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메타버스와 웹3.0이 디지털경제의 새로운 화두로 부상했다. 이를 기반으로 한 비즈니스 모델들이 다양한 모습으로 탄생하며 새로운 인터넷 세상을 열고 있다. 그렇다면, 메타버스와 웹3.0을 표방하는 뉴 비즈니스 모델은 고객들에게 어떤 가치를 제공하고, 또 기존의 비즈니스 생태계에는 어떻게 영향을 미칠까? 최근 떠오르고 있는 메타버스·웹3.0 기반의 스타트업과 뉴 비즈니스 모델의 이해를 통해 다가올 새로운 인터넷 세상의 모습을 그려보자. <편집자 주>
[뉴스투데이=노재범 성균관대 학부대학 초빙교수] 최근 디지털 트윈 기술이 헬스케어산업에 도입되어 의료시스템과 환자의 치료 방식이 획기적으로 변화하고 있다.
이번 편에서는 글로벌 헬스케어산업의 디지털 트윈 활용 현황에 대해 알아보자.
• ‘헬스케어 디지털 트윈’, 의료시스템과 환자 치료의 혁신 도구로 부상
헬스케어산업에서 디지털 트윈 기술은 환자, 의료기기, 또는 의료시스템의 가상 모델을 생성해 실제 상황에서 발생할 수 있는 시나리오들을 예측, 분석 및 시뮬레이션하는 데 핵심적인 역할을 한다.
이를 통해 환자의 건강 기록, 생체 신호, 유전 정보 등 다양한 의료데이터를 종합적으로 활용하여 개인별로 맞춤형 치료 계획을 세우고, 질병의 진행을 모니터링하는 데 사용된다.
더 나아가, 의료진은 이 기술을 이용해 환자별로 맞춤화된 치료방안을 제안하며, 치료의 정밀도와 효율성을 극대화한다. 이는 질병의 예측 및 예방 조치를 가능하게 하여 환자 관리의 질을 향상시키는 데 기여한다.
뿐만 아니라, 디지털 트윈은 의료시스템의 운영 효율을 증진시키고, 자원의 효과적인 배분을 도모한다. 이 기술은 의료 전문가들이 실제와 유사한 환경에서 기술을 연마하고 지식을 쌓을 수 있게 함으로써, 의료 서비스의 전반적인 질을 높이는 데 기여한다.
• ‘헬스케어 디지털 트윈’은 임상 시뮬레이션 및 수술 계획, 의료기기 설계, 신약 개발, 환자 맞춤형 치료 등에 큰 도움
헬스케어산업 내에서 디지털 트윈 기술의 활용은 다양한 분야에 걸쳐 있으며, 이를 7가지 주요 영역으로 요약할 수 있다. (※아래 표 참조)
먼저, 의료 전문가들이 복잡한 수술을 미리 시뮬레이션하고 최적의 절차를 계획하는 데 이 기술이 큰 도움을 준다.
예를 들어, Dassault Systèmes는 심장 수술을 위한 디지털 트윈 모델을 개발하여 수술 전략을 세밀하게 조정한다. 이와 함께, Materialise Mimics는 3D 프린팅과 디지털 트윈을 융합해 수술 계획과 시뮬레이션을 지원한다.
다음으로, 의료기기 및 임플란트의 설계와 테스트 분야에서도 디지털 트윈은 중요한 역할을 한다.
Siemens Healthineers는 디지털 트윈 기술로 의료 장비의 설계와 성능을 개선하고, Stryker는 맞춤형 임플란트 설계에 이 기술을 적용하여 환자에게 최적화된 솔루션을 제공한다.
또, 약물 개발 및 테스트 영역에서 디지털 트윈의 효과는 두드러진다.
GNS Healthcare는 약물 반응 예측에 디지털 트윈을 활용해 치료제 개발을 가속화하고, Schrodinger는 분자 모델링과 결합한 디지털 트윈으로 약물의 효능과 부작용을 예측한다.
< 헬스케어산업의 디지털 트윈 활용 분야와 사례 >
• 신경학적 응용에 집중한 ‘뉴로 트윈(Neuro Twin)’도 주목
최근에는 헬스케어 디지털 트윈 기술의 한 분야로서, 신경학적 응용에 초점을 맞춘 ‘뉴로 트윈(Neuro Twin)’이 주목받고 있다.
이 혁신적인 접근은 인간의 뇌나 신경계를 디지털로 복제하여, 신경학적 질환 연구, 치료 계획 수립, 뇌-컴퓨터 인터페이스 설계 등 다양한 분야에 응용될 수 있다.
이러한 연구에는 존스홉킨스대학, 매사추세츠 종합병원, 스탠퍼드대학 등 세계적으로 유명한 의과대학과 병원들이 참여하고 있어, 뉴로 트윈 기술의 발전과 활용 가능성이 더욱 기대된다.
< 뉴로 트윈(Neuro Twin) 활용 분야 및 효과 >
• 재활의학, 공공보건 및 질병관리 등에도 ‘헬스케어 디지털 트윈’ 효과적
재활의학, 공공보건, 질병관리 등의 영역에서도 디지털 트윈의 활용은 상당한 효과를 발휘하고 있다.
이 분야에서는 특히 헬스케어 전문 기업들이 환자의 운동 능력과 치료 진행 상황을 가상 모델로 재현하여 재활 과정을 모니터링하고 개선하는 데 주력하고 있다.
예를 들어, Hocoma는 로봇 기반의 재활 치료에서 환자의 회복 과정을 실시간으로 추적하고 치료방안을 조정하기 위해 디지털 트윈을 적극 활용한다.
Motek Medical은 가상현실 기술과 디지털 트윈을 결합해 보행 재활 훈련을 제공하며, ReWalk Robotics는 외골격 로봇과 디지털 트윈을 통합해 재활 프로그램을 개인화하고 최적화한다.
또한, 대규모 인구 데이터를 이용한 질병 확산 예측과 공공보건 정책 지원에도 디지털 트윈이 중요한 역할을 한다.
IBM은 팬데믹 대응을 위해 질병 확산 예측 모델을 개발했으며, Microsoft는 클라우드 기술과 결합한 디지털 트윈을 통해 공공보건 데이터 분석 및 질병 관리를 강화한다.
Google 역시 대규모 데이터 분석과 디지털 트윈을 활용해 공공보건 위기에 신속하게 대응하는 전략을 마련한다.
• 환자 개인정보 보호, 높은 비용, 기술적 복잡성, 의료시스템 간의 상호 운영성 확보 등 도전과제도 적지 않아..
IT가 발전함에 따라, 헬스케어 분야에서 디지털 트윈의 연구 및 활용은 앞으로 더욱 확장될 전망이다.
미국의 시장조사기관 Transparency Market Research에 따르면, 전 세계 헬스케어 디지털 트윈 시장은 2021년 현재 이미 약 4억5천만달러에 달하며, 2031년까지는 53억달러에 이를 것으로 보인다. 이는 연평균 25%의 높은 성장률을 나타내는 것이다.
하지만, 헬스케어 디지털 트윈 기술이 직면한 도전과제들도 결코 쉬운 것은 아니다. 특히, 환자 데이터의 안전한 처리와 개인정보 보호는 최우선으로 고려되어야 할 사항이다.
또한, 기술의 구현과 유지에 필요한 높은 비용, 기술적 복잡성, 그리고 다양한 의료시스템 간의 상호 운용성 확보는 이 기술의 확산을 위해 극복해야 할 주요 장애물이다.
이러한 한계에도 불구하고, 디지털 트윈 기술이 제공하는 이점은 분명하다.
따라서, 이 기술의 성공적인 적용과 확산을 위해 산업계, 정부, 학계가 협력하여 기술적, 윤리적, 법적 문제를 해결하고, 디지털 트윈 기술의 잠재력을 최대한 활용할 수 있는 환경을 조성해야 할 것이다.
[정리=최봉 산업경제 전문기자]
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