1846호2018.5.16.

「주간기술동향」은 과학기술정보통신부「ICT 동향분석 및 정책지원」

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용할 수 있으며, 본 고의 내용은 필자의 주관적인 의견으로 IITP의 공식

적인 입장이 아님을 밝힙니다.

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ICT 신기술 최신 ICT 이슈

1846호

기획시리즈 2

5G 이동통신 산업 환경 분석과 대응방안

[박세환/한국산업기술진흥협회]

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 5G 이동통신시스템 발전요인

Ⅲ. 국내 5G 이동통신 산업 환경 분석

Ⅳ. 이동통신 환경 변화에 따른 대응방안

Ⅴ. 결언

ICT 신기술 12

디지털 헬스케어 최근 동향과 시사점

[김용균/정보통신기술진흥센터]

Ⅰ. 서론

Ⅱ. 의료 + 인공지능/로봇

Ⅲ. 의료 + 블록체인

Ⅳ. 의료 + 5G/사물인터넷

Ⅴ. 맺음말

최신 ICT 이슈 24

Ⅰ. 소셜 미디어의 사회적 책임 부담을 인정한 페이스북과 저커버그

Ⅱ. 모세혈관까지 선명, 8K 고화질 영상이 가져올 수술의 변화

Ⅲ. 간과되지만 무서운 부상, ‘뇌진탕’ 진단 기술 개발 경쟁

Ⅳ. 인공지능(AI)이 이미지를 인식한다면 무엇을 할 수 있을까?

2 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 5. 16.

박세환

한국산업기술진흥협회 전문연구위원

본 고에서는 스마트폰 및 M2M 단말의 대중화, 모바일 클라우드 및 실감 미디어의 대중화

및 이로 인해 확산되고 있는 모바일 서비스 수요 니즈 등 5G 이동통신시스템 발전요인과

아울러 인구분포 및 디지털 지수 기반의 5G용 스마트폰 산업 등 국내 5G 이동통신 산업 환경

분석 정보를 제시한다. 또한, 이를 토대로 FMC 기술/WLAN 연동기술 중심의 유무선 융합 네트

워크 대응방안 등 이동통신 환경 변화에 따른 대응방안에 대해 설명한다. 2020년 국내에서

세계 최초로 상용 서비스를 목표로 하고 있는 5G 이동통신시스템은 차세대 스마트폰을 통해

100Gbps급의 전송속도로 3D 홀로그램 영상을 전송할 수 있는 광대역/초고속 서비스를 지향

하고 있으며, 아울러 다양한 융합기술과 접목하여 언제 어디서든 주변 다바이스와 소통할

수 있는 기술을 구현하는 것이 목표이다. 이로써 사용자 맞춤형 실감 서비스를 통해 라이프

스타일의 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. 이에 2020년 상용화 이후에도 지속

적인 선도형 R&BD를 추진하여 글로벌 기술시장을 주도할 수 있는 공동노력이 필요하다.

I. 서론

전 세계 70억 명이 이용하는 다종다양한 스마트미디어 기기와 더불어 데이터 트래픽이 폭

발적으로 증가하면서 초고속·대용량·고품질 미디어에 대한 수요 니즈가 발생되었다. 이를

수용하기 위해 광대역 네트워크를 통해 초고속 정보 전송을 가능하게 하는 5G 이동통신시스

템이 개발 완료 단계를 넘어 상용 서비스 단계에 접어들고 있다. 5G 이동통신시스템은 무선통

신 기술의 획기적인 대변혁을 예고하면서 ICT 산업 전반을 혁신시키는 핵심 인프라로 자리매

김 되고 있다. 5G 시스템으로의 발전은 인구(이용자/수용자) 증가율과 이용자의 디지털 향상

지수가 직접적으로 영향을 미친다. 세계 최고 수준의 디지털 인프라를 보유하고 있는 우리나

* 본 내용은 박세환 전문연구위원(☎ 02-3460-9114, world017@empal.com)에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

5G 이동통신 산업 환경 분석과 대응방안

기획시리즈 – 5G

정보통신기술진흥센터 3

라는 2020년 세계 최초로 5G 이동통신 상용 서비스를 준비하고 있다.

본 고에서는 스마트폰 및 M2M 단말 대중화, 모바일 클라우드 및 실감 미디어의 대중화

및 이로 인해 확산되고 있는 모바일 서비스 수요 니즈 등 5G 이동통신시스템 발전요인과 아울

러 인구분포 및 디지털 지수 기반의 5G용 스마트폰 산업 등 국내 5G 이동통신 산업 환경

분석 정보를 제시한다. 이를 토대로 FMC 기술/WLAN 연동기술 중심의 유무선 융합 네트워크

대응방안 등 이동통신 환경 변화에 따른 대응방안에 대해 설명한다.

II. 5G 이동통신시스템 발전요인

1. 스마트미디어 기기의 대중화

스마트폰과 연동한 다양한 M2M(Machine-to-Machine) 단말 및 웨어러블 기기 등의 보급률이

폭발적으로 증가하면서 모바일 데이터 트래픽도 기하급수적으로 증가하고 있다. 이로써 향후

10년 이내에 전 세계 스마트미디어 기기 보급률은 3.5배, 이와 연동한 M2M 단말 보급률은

500배 정도 증가하고, 아울러 한 단말기 당 데이터 트래픽도 약 20~120배 정도 기하급수적으

로 증가할 것으로 예상된다. 이러한 스마트미디어 기기의 증가 양상과 이로 인한 멀티미디어

증가 추세를 간단히 요약 정리하면 다음과 같다[1],[2].

- 스마트미디어 기기의 글로벌 보급증가율은 2010년 22%에서 2020년에는 76%로 획기적인

증가율을 기록할 것으로 예상된다. 이로 인한 트래픽 밀도는 스마트폰은 24배, 태블릿PC

는 122배로 증가할 것이며, 이미 2013년부터는 스마트미디어 기기를 이용한 인터넷 접속

률이 데스크톱PC를 추월한 것으로 나타났다.

- M2M 단말의 글로벌 보급증가율은 2010년 9,000만 대에서 2020년에는 450억 대로 획기적

으로 증가할 것으로 예상된다. 이를 기반으로 M2M 단말을 이용한 센서 기반의 사물정보

서비스(교통/기상 정보 등), 멀티미디어 중심 서비스(CCTV, 스마트카 등) 등 초고속 대용

량 M2M 서비스로 확대되어 가고 있다.

2. 모바일 클라우드 및 실감 미디어의 대중화

2008년(스마트폰 확산시점)부터 2014년(4G-LTE(A) 서비스 대중화 시점) 사이에 모바일 클라

4 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 5. 16.

우드 서비스 및 대용량 실감 미디어의 급속한 대중화로 인해 무선 데이터 트래픽이 획기적으

로 증가하였다. 특히, 모바일 비디오 데이터가 지속적으로 증가하고 고품질화 되면서 위 기간

동안 사용자는 약 25배 증가한 것으로 나타났다[3].

- 모바일 클라우드 서비스는 스토리지 서비스(자료의 백업 및 저장)에서 자료동기화 및 분

산 프로세싱(thin client의 컴퓨팅 리소스를 활용한 스마트폰 간 동기화 등)으로 확산되면

서 사용자는 2008년 4,000만 명에서 2014년에는 10억 명으로 급속히 증가하였다.

- 1,200만 PIXEL(Picture Cell)의 초고해상 카메라를 탑재한 스마트폰 및 full-HD급 UCC(User

Created Contents), 모바일 비디오 데이터 트래픽의 지속적인 증가(2010년 52.8%에서

2015년 66.4%) 등으로 인해 모바일 비디오 데이터 사용자는 약 25배 증가하였다.

3. 모바일 서비스 수요 니즈 확산

스마트미디어 기기 및 M2M 단말의 대중화와 아울러 모바일 클라우드 및 실감 미디어의

대중화에 따라 새롭고 획기적인 서비스를 요구하는 수요 니즈가 확대되고 있다. 이를 수용하

기 위해서는 무압축 UHD(Ultra High Definition) 영상의 경우 최대 48Gbps의 전송속도가 필요하

다. 또한, 압축 UHD 영상시청 및 클라우드 서비스를 안정적으로 지원하기 위해서는 최소

800Mbps의 전송률이 필요하다. 아울러 모바일 클라우드, 분산 프로세싱 및 미디어 M2M 서비

5G 이동통신 산업동향 분석, 2015. 1. 15.

[그림 1] 5G 시스템의 모바일 서비스 수요 니즈

기획시리즈 – 5G

정보통신기술진흥센터 5

스를 안정적으로 지원하기 위해서는 10ms 이하의 시간지연을 보장할 수 있어야 한다[4]. 5G

시스템의 모바일 서비스 수요 니즈에 대한 개념도를 [그림 1]에 나타내었다.

III. 국내 5G 이동통신 산업 환경 분석

1. 인구분포 및 디지털 지수

이동통신 산업 활성화 여부는 인구분포 및 이용자의 디지털 지수 등에 크게 영향을 받는다.

특히, 5G 시스템의 경우 광대역 멀티미디어 기반의 무선인터넷 인프라를 획기적으로 발전시

킬 수 있어 인구분포 및 디지털 지수는 매우 중요한 의미를 갖는다. 2017년 8월 현재 우리나라

총 인구 수는 5,144만 6,000명으로 집계되었다. 이 중 전체인구의 49.6%에 해당하는 2,550만

8,000명(서울 977만 6,000명, 인천 292만 3,000명, 경기 1,280만 9,000명)이 수도권에 집중되어

있다. 우리나라 인구 수는 전 세계 225개 국가(2018년 1월 기준) 중에서 27위를 기록하고 있다

(2018년 1월 13일 기준 약 75억 9,469만 4,017명의 0.68%).1) 이로써 다음과 같이 세계 최고

수준의 인프라를 보유한 ‘20-50 클럽’에2) 진입한 국가가 되었다[5],[6].

- 2018년 1월 기준, 국내 이동전화(CDMA/WCDMA/LTE 포함) 가입자 수는 총 63,848,097명이

며, 이 중 스마트폰 가입자 수는 전체의 76.6%인 48,901,342명으로 집계되었다.

- 2018년 1월 기준, 4G 시스템 이용자의 전체 무선 데이터 트래픽은 318,373TB를 기록하고

있다(한 가입자당 6,817MB).

- 2017년 12월 기준, 콘텐츠 유형별 전체 무선 데이터 트래픽은 6,635.9TB(멀티미디어/웹

포털/SNS/마켓 다운로드 등)를 기록하였다.

2. 5G용 스마트폰 산업 SWOT 분석

가. 분석목적

5G 이동통신 산업의 최후방위에 차세대 스마트폰 산업이 포지셔닝되어 있다. 이에 5G용

스마트폰 산업에 대한 정량적, 정성적 분석을 통해 글로벌 경쟁력을 향상시킬 수 있는 전략을

1) 미국인구조사국(United States Census Bureau) 통계에 의하면 2018년 1월 13일(한국시각) 현재 약 7,594,694,017명으로 집계되고 있다.

2) 1인당 국민소득이 2만 달러 이상, 인구 5,000만 이상인 국가를 의미함

6 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 5. 16.

도출할 필요가 있다. 이는 5G 이동통신 산업 정책 수립과 아울러 전략적 추진과제 도출을

위한 연결고리로 활용할 수 있을 것이다. 또한, 국내 5G용 스마트폰의 기술 및 시장 경쟁력을

진단하여 취약점을 극복할 수 있는 전략을 도출할 필요가 있다.

나. 분석내용 요약

5G용 스마트폰 기술은 차세대 모바일 기술의 최후방위 수요시장으로서 5G 이동통신 산업

활성화를 좌우할 수 있는 매우 중요한 지표인 CPND(Contents, Platform, Network, Device) 기술

력을 좌우할 수 있는 요소이다. 5G용 스마트폰 시장은 강점과 기회, 약점과 위협 요인을 모두

가지고 있다. 강점/기회요인으로는 세계 최고 수준의 미세공정 및 모바일 DRAM 기술을 보유

하고 있는 점, 5G에 대비한 사용자 맞춤형 실감 서비스 수요 증가 등을 들 수 있다. 약점/위협

요인으로는 5G 전용 스마트폰의 구체적인 스펙과 표준이 미비한 점, 글로벌 스마트폰 제조기

업의 국내 시장점유율이 상승하고 있는 점 등을 들 수 있다[7],[8]. 국내 5G용 스마트폰 산업

SWOT 분석 결과를 [표 1]에 나타내었다.

[표 1] 국내 5G용 스마트폰 산업 SWOT 분석

Strength(강점) 요인 Weakness(약점) 요인

- 세계 최고 수준의 ICT 인프라와 스마트폰 기술력 보유- 융복합 기술 확산으로 신 개념의 스마트폰 수요 창출- 데이터 트래픽 폭증으로 인한 초고속/고품질 수요니즈- 세계 최고 수준의 미세공정 및 모바일 DRAM 기술

보유- 융합기술을 이용한 주변 다바이스와 연결수요 증가- 5G 시스템 전후방 기술시장의 활성화 및 파급효과 등

- CPU(256 코어 64비트) 설계기술의 높은 해외의존도- 5G용 스마트폰의 구체적인 플랫폼/스펙/표준의 미비- 스마트폰 무선충전 기술의 미확산 (스마트폰 제조사-이동통신사 간 공동노력 부족)- NFV/SDN/개방형 인터페이스/가상화 네트워킹 등 5G 핵심 플랫폼의 미비- 5G 이동통신 및 5G용 단말의 국제표준 미공개 등

Opportunities(기회) 요인 Threats(위협) 요인

- 5G 이동통신 산업 투자 확대 및 표준기술을 적용한 5G용 스마트폰의 스펙 논의 가속화- 곡면형 디스플레이를 적용한 스마트폰 출시- 5G에 대비한 사용자 맞춤형 실감 서비스 수요 증가- 차세대 스마트폰 산업 발전전략 수립을 통한 5대 핵

심서비스주1) 및 단계별 연구개발주2) 가속화 등

- 글로벌 스마트폰 제조기업의 국내 시장점유율 상승- 스마트폰의 대기전력 저감기술의 미비- 곡면형 디스플레이를 적용한 스마트폰의 확산속도 둔화

(플랙시블 디스플레이에 대한 낮은 수요니즈 원인)- 스마트/모바일 생태계 조성을 위한 지원정책 미비- 저 에너지 기술의 미비(초절전 에너지기술 및 에너

지 하베스팅 기술 등)

주1) 5대 핵심 서비스는 미래 SNS, 모바일 입체영상, 지능 서비스, 초고속 서비스, UHD/홀로그램 등이다.주2) 단계별 연구개발 사업추진 프로세스는 다음과 같다. - 2015년 12월 Pre-5G 핵심 서비스 시연 - 2017년 12월 5G 핵심 시범 서비스 구현 - 2018년 평창동계올림픽에서 시범사업 구현 - 2020년 12월 세계 최초 5G 상용 서비스 제공 1) Analysis of 5G Mobile Communications Industry Environment, July 2017. 2) 차세대 스마트폰 산업 관련 자료를 종합하여 재구성

기획시리즈 – 5G

정보통신기술진흥센터 7

IV. 이동통신 환경 변화에 따른 대응방안

1. 기본 전략

5G 시스템의 기술적 목표는 각 사용자당 1Gbps급 이상의 데이터 전송속도와 1ms 이하의

초 저지연 서비스를 통해 사용자기기 간 초연결성을 보장하는 것이다. 이를 위한 세부 기술적

목표는 획기적인 전송용량 증대 및 기기의 에너지 효율 극대화를 통해 신규 서비스를 창출하

여 세계화를 추진하는 것이다. 이에 정부는 산·학·연·관·민이 참여한 ‘5G포럼’을 결성하

여 한국이 지속 가능한 First-mover가 되기 위한 국가정책 수립, 5G 시스템의 R&BD 활성화,

http://www.5gforum.org/main/main.php?categoryid=02&menuid=04&groupid=01

[그림 2] 5G 포럼의 비전 및 중점 분야

8 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 5. 16.

새로운 모바일 서비스 창출 등 전략을 추진하고 있다[9]. 5G 포럼의 비전 및 중점 분야는 [그림

2]와 같다.

이동통신 네트워크와 인터넷 네트워크 기술은 서로 다른 설계방식이 적용되어 있다. 이로

인해 현재의 all-IP 이동통신 네트워크에서 기존의 TCP/IP 기반 네트워킹과 이에 기반을 둔

응용 서비스들을 수용하는 데에는 많은 한계점을 보이고 있다. 따라서 5G 이동통신 네트워크

의 가장 핵심적인 무선(wireless)과 이동성(mobility)의 관점에서 현재의 TCP/IP 서비스 구조에

대한 다음과 같은 기술적 대응이 필요하다[10].

- 제한된 식별자 구조를 이용한 중앙집중형 이동성 지원방안

- 무선 링크를 이용한 이동 호스트 지원방안

- 종단 호스트를 기반으로 한 프로토콜 설계방안 등

2. 유무선 융합 네트워크 대응방안

가. 네트워크 운용기술

5G 시스템에서 요구되는 서비스는 서버/클라이언트 구조의 P2P(Point-to-Point) 서비스 외에

도 M2M 사물통신 및 디바이스 간 직접통신 방식이 요구된다. 아울러 멀티미디어 온라인 게임

이나 원격 운전제어 등과 같은 실시간 서비스와 전송지연을 최소화 할 수 있는 FMC(Fixed

Mobile Convergence) 서비스 기술과 광 전송기술 기반의 이동망(가상 기지국 RoF 기술 포함)

운용기술이 필요하다.3) 특히, FMC 서비스를 효과적으로 구현하기 위해서는 3GPP에서 GAN

(Generic Access to A/Gb interfaces) 플랫폼으로4) 유럽에서 상용화된 UMA(Unlicensed Mobile

Access) 방식을5) 적용한 망 운용기술이 필요하다[11]. 현재보다 1,000배의 트래픽을 수용하여

2020년 상용 서비스를 목표로 하고 있는 5G 이동통신 코어 네트워크 구축을 위한 유무선 융합

기술의 기술적 요구사항을 간단히 요약하면 다음과 같다[11][12][13].

- 독립적으로 액세스 네트워크를 구성하고 이를 서비스 수준에서 통합하여 사용자 액세스

기술과 무관하게 동일한 서비스품질을 유지할 수 있어야 한다.

3) 전송 지연시간과 네트워크의 부하를 줄일 수 있는 지능화된 네트워킹 기술을 통해 5G 시스템에서 요구되는 멀티미디어 데이터의 수요 니즈를 수용할 수 있어야 한다. 지금까지(3G~4G)의 데이터 서비스는 웹 브라우징이나 채팅 앱과 같은 메시지 서비스나 유튜브와 같은 인터넷 포털을 이용한 멀티미디어 서비스가 대부분을 차지하고 있다.

4) GAN의 응용 서비스로는 WLAN 듀얼모드 단말을 통한 GSM(Global System for Mobile Communications)과 UMTS(Universal Mobile Telecommunication System) 네트워크를 통한 음성 및 데이터 서비스를 들 수 있다.

5) IP 네트워크를 통해 이동전화, 데이터, IMS/SIP(IP Multimedia Subsystem/ Session Initiation Protocol) 응용 서비스를 제공하는 방식을 의미함

기획시리즈 – 5G

정보통신기술진흥센터 9

- 5G용 스마트폰에 WLAN(Wireless Local Area Networks) 플랫폼을 실장하여 실내에서는

WLAN을 통한 통신 서비스를, 실외에서는 기지국을 통한 서비스를 제공할 수 있는 FMC

서비스 기술이 필요하다.

- WLAN과 이동통신 네트워크 간 핸드오버(hand-over) 기능을 지원함으로써 이기종 네트워

크 간 무선 액세스의 변경 시에도 끊김 없는(seamless) 통화가 가능한 FMC 서비스 기술이

필요하다.

나. WLAN 연동기술

3GPP에서는 Release 6(WLAN과 비3GPP 네트워크와의 연동)과 Release 8(4G-LTE 시스템과

WLAN을 포함한 비3GPP와의 핸드오버)을 수용할 수 있는 표준화작업을 주도해 왔다. 이를

위해 이기종 무선 네트워크와 연동 시 접속되는 네트워크의 신뢰성이 보장된 연동구조를 표

준화하였다.6) 이는 PDG(Packet Data Gateway) 혹은 ePDG(evolved PDG)를 이용하여 신뢰성이

낮은 WLAN과의 효율적인 접속을 구현함으로써 신뢰성을 보장하도록 하고자 하는 것이다.

특히, WLAN-3GPP IP 접근방식에서 신뢰성 있는 접근을 위해 UE(User Equipment)와 3GPP 네트

워크 사이에 보안경로를 설정하여 이후 접속 시 할당된 IP주소를 이용한 PDG를 설정하며,

맨 마지막에 3GPP 네트워크 내 서비스 이용 시 사용될 IP주소가 할당된다.7) 이처럼 WLAN

연동을 효과적으로 구현하기 위해서는 다음과 같은 핵심 네트워킹 기능이 필요하다[14][15].

- PDG와 WAG(WLAN Access Gateway)를 이용한 전송패킷의 라우팅(routing) 기능, 유효 패킷

의 필터링 기능 및 과금정보 수집기능 등8)

- SAE(System Architecture Evolution)에서는 3GPP망과 비3GPP망의 효과적인 핸드오버 기

능9)

- EPS(Evolved Packet System) 기반의 PMIP(Proxy Mobile IP) 기능과 호스트 기반의 MIP(Mobile

IP) 기능, DSMIPv6(Dual Stack Mobile IPv6)를 통한 비3GPP 네트워크와의 이동성 기능 등

기본적인 설계목표는 네트워크 접속 시 사용자 인증 등으로 인한 핸드오버 지연시간을 줄

6) 신뢰성이 보장된 네트워크란 서비스접속 시 네트워크 접속 보안, 유선 구간에서의 네트워크 도메인 보안, 비3GPP 액세스 네트워크 내에서의 도메인 보안, 사용자와 운용자 간 응용 프로그램의 도메인 보안 및 모바일기기 내부의 사용자 도메인 보안이 보장되는 네트워크로 정의할 수 있다.

7) WLAN 직접 IP 접근방식의 경우 사용자 인증기능만이 요구되며, WLAN-3GPP IP 접근방식의 경우에는 3GPP 네트워크의 자원(resource)을 이용하여 서비스에 접근할 수 있는 기능들이 요구된다.

8) PDG는 UE의 서비스 종류에 따라 운용자의 홈 네트워크나 방문측 네트워크에 위치하여 UE에게 IP주소를 할당하며, UE에게 기본 라우터로 동작하여 외부망과 UE 사이의 패킷의 라우팅 기능을 담당한다.

9) 앵커 기능을 담당하는 SAE 노드를 통한 신뢰성이 있는 비3GPP-IP 접속 네트워크, 혹은 ePDG와 연결된 신뢰성이 없는 비3GPP-IP 접속 네트워크들과의 핸드오버 기능을 의미함

10 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 5. 16.

이는 것이며, 라우팅 경로가 홈 네트워크를 경유하지 않아도 되는 local breakout 기능을 지원

하도록 설계하여 사용자 트래픽의 라우팅 경로를 최적화하고자 하는 것이다.

V. 결언

2020년 상용 서비스를 목표로 하고 있는 5G 이동통신시스템은 차세대 스마트폰을 통해

100Gbps급의 전송속도로 3D 홀로그램 영상을 전송할 수 있는 광대역/초고속 네트워크를 지향

하고 있으며, 아울러 다양한 융합기술과 접목하여 언제 어디서든 주변 다바이스와 소통할

수 있는 기술을 구현하는 것이 목표이다. 이를 위해 2013년부터 5G 상용 서비스 개시 시점인

2020년까지 기가코리아(Giga KOREA) 구축사업이 추진되고 있다[16]. 이 사업의 최종 목표는

3D/4D/5D/홀로그램/AR/VR 등 실감형 콘텐츠를 실시간 양방향으로 전송할 수 있는 Gbps급 유무

선 통합 인터넷 망을 구축하는 것이다. 이로 인한 사용자 맞춤형 실감 서비스를 통해 라이프

스타일(life style)에 획기적인 변화를 가져올 것으로 기대하고 있다. 또한, 정부는 5G 이동통신

시스템의 기술적 목표를 구현하기 위해 민·관 협의체인 ‘5G 포럼’을 결성하여 상용화 전략을

추진하고 있다[7]. 이를 통해 ① 5G 비전과 서비스 개발, ② 5G 주파수대역 및 스펙트럼 요구량

분석, ③ 글로벌 화합(harmonization)을 위한 협력, ④ 5G 시스템에 대한 산업체와 정부 정책방

향에 대한 조율 등 다양한 정책적 역량을 집중시키고 있다. ICT 융합 생태계가 빠르게 재편되

고 있는 다변화 상황에서 2020년 상용화 이후에도 지속적인 선도형 R&BD를 추진(After market

창출 등)하여 글로벌 기술시장을 주도할 수 있도록 할 필요가 있다.

[ 참고문헌 ]

[1] 박승찬 외, “5G 이동통신 기술 방향”, 정보와 통신, 한국통신학회, 2013. 12.[2] 박세환, “5G 이동통신시스템의 요구사항 분석”, 정보통신기술진흥센터, 주간기술동향, 2015. 2. 25.[3] ABI Research 및 Cisco 자료종합, 2016.

[4] 박세환, “5G 이동통신 산업동향 분석”, 하연, 2015. 1. 15.[5] e-나라지표, “지역별 인구 및 인구밀도”, 2017. 8. 11.[6] 과학기술정보통신부, “유무선 통신서비스 가입자현황”, 2018 1.[7] 박세환, “5G 이동통신 시대 스마트폰 기술동향 분석”, 한국기술혁신학회 2015 추계학술대회,

2015. 11. 6.

[8] Jong-Yun Kim, Se-Hwan Park, “Analysis of 5G Mobile Communications Industry Environment,” SCOPUS Journal_IJMUE, July 2017.

[9] http://www.5gforum.org

기획시리즈 – 5G

정보통신기술진흥센터 11

[10] 오상진, “5G 이동통신 산업 발전을 위한 정부 정책”, TTA Journal Vol.152, 한국정보통신기술협회, 2014. 4.

[11] http://www.tacs.eu/Analyses/Wireless%20Networks/UMA/uma.htm

[12] 문정모 외, “5G망을 위한 유무선 융합 네트워크 기술”, 한국전자통신연구원, 전자통신동향분석, 제28권, 제6호, 2013. 12.

[13] 최준오, “5G 이동통신 산업 정책 및 기술동향”, 정보통신기술진흥센터, 주간기술동향, 2017. 8. 23.[14] 3GPP TS 23.234 v. 8.0.0, “3GPP system to Wireless Local Area Network(WLAN) interworking;

System description.”[15] 3GPP TS 23.402 v. 12.2.0, “Architecture enhancements for non-3GPP accesses.”[16] 기획재정부, “미래 IT통신 인프라 구축사업(Giga KOREA)의 힘찬 시동”, 보도자료, 2012. 12. 7.

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김용균

정보통신기술진흥센터 수석

I. 서론

해외에서는 최근 “(To be) Amazoned”라는 신조어(新造語)가 유행하고 있다. 이 말은 “인터

넷 유통 기업 아마존이 새로운 산업에 진출하면서 해당 분야 기존 기업이 위기에 처하다”라는

뜻이다. 아마존의 신산업 진출은 해당 기존 기업들에게는 악몽과 같다. 유기농 식품업체 홀푸

드마켓 인수 발표로 월마트의 주가는 2017년 8월 한 달간 5% 하락했고, 아마존의 항공화물

허브 건설 계획 발표로 화물 운송업체 UPS의 주가는 6%가 넘게 빠졌다. 아마존과의 경쟁에

밀려 최근 파산보호를 신청한 미국 최대 완구 전문점 토이저러스의 몰락은 아마존이 기존

업계에 얼마나 큰 위협이 되는지를 잘 보여주는 사례이다. 이러한 파괴적 혁신으로 인해 아마

존의 주가는 최근 급상승하여, 전 세계 기업 시가총액 순위에서 2018년 2월까지만 해도 줄곧

4위에 머물렀으나 2018년 5월 1일 현재 마이크로소프트와 구글을 제치고 세계 2위로 올라섰

다[1].

전통 산업을 긴장시키고 있는 아마존이 최근 도전하고 있는 분야는 헬스케어와 제약 유통

분야이다. 아마존은 2017년 10월 전문 의약품 온라인 판매 준비 계획을 발표했고, 2018년 1월

에는 버크셔 해서웨이, JP모건과 헬스케어 산업 진출을 공동 발표했다. 비록 최근 아마존이

제약 유통사업 진출 계획을 잠정 보류한다고 발표하기는 했지만, 9,100억 달러(약 917조 원)에

이르는 엄청난 시장 기회를 쉽사리 포기할 것이라고 단정하기는 어렵다[2].

헬스케어 산업 진출을 노리는 IT 기업으로 아마존이 유일한 것은 아니다. 헬스케어 플랫폼

이 되고자 하는 애플, 구글을 비롯하여 마이크로소프트, IBM, 페이스북 등 글로벌 IT 기업들

대부분이 헬스케어 산업에서 새로운 기회를 엿보고 있다. 헬스케어 산업이 IT 기업들에게 기

회로 인식되는 이유는, 헬스케어 분야는 데이터가 풍부해 최근 발전된 IT 기술로 혁신할 여지

디지털 헬스케어 최근 동향과 시사점

* 본 내용은 정보통신기술진흥센터 김용균 수석(☎ 042-612-8215, valuation@iitp.kr)에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

ICT신기술

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가 많으며, 헬스케어 시장은 전 세계 GDP의 18%를 차지할 정도로 규모가 큰데다 고령화와

웰빙 추세 확대로 인해 시장이 지속적으로 성장하고 있기 때문이다[3]. 우리는 ICT 기술을 이용

하여 헬스케어 산업의 문제를 해결하는 것을 가리켜 디지털 헬스케어(Digital Healthcare)라고 부르

고 있다. 비록 국내에서는 각종 규제와 이해관계 상충으로 인해 디지털 헬스케어 산업 활성화

가 더디게 진행되고 있지만, 4차 산업혁명 시대가 도래하면서 전 세계적으로 디지털 헬스케어

는 이제 더 이상 거스를 수 없는 시대적 흐름이 되고 있다.

이에 최근 디지털 헬스케어 산업 혁신을 주도하고 있는 인공지능/로봇, 블록체인, 5G/사물

인터넷 등 4차 산업혁명 핵심 기술들을 중심으로 디지털 헬스케어의 최근 동향에 대해서 알아

보고자 한다.

II. 의료 + 인공지능/로봇

1. 의료용 인공지능

최근 헬스케어 산업에 인공지능을 도입하는 사례가 점차 늘어나고 있다. 가장 대표적인

사례는 IBM 왓슨 포 온콜로지 도입일 것이다. 2016년 12월 가천대학교 길병원이 국내 최초로

IBM 왓슨 포 온콜로지를 도입하여 인공지능 암센터를 개소하였고, 그 이후 2017년 말까지

국내에서 길병원을 포함해 총 7개 지방 거점 병원들이 IBM 왓슨 포 온콜로지를 운용하고 있다

[4]. IBM 왓슨 포 온콜로지의 도입 효과에 대해서는 여전히 갑론을박이 진행 중이지만, 지금까

(가) 국내 IBM 왓슨 포 온콜로지 도입 병원 현황 (나) IBM 왓슨 온콜로지 포 도입 병원의 진료 건수

IITP, 매일경제

[그림 1] IBM 왓슨 포 온콜로지를 도입한 국내 병원 현황

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지 의사의 경험과 숙련도에 의지해 왔던 중증질환 치료에 새로운 패러다임을 제시하였고,

특히 국내에서는 의료 서비스의 지역 평준화를 위한 수단으로서 긍정적인 평가를 얻고 있다.

우리나라 의료 분야에서 인공지능 도입이 필요한 이유는 무엇일까? 여러 가지 이유를 들

수 있는데, 첫째, 의료진 부족 해결과 의료 서비스 평준화 때문이다. OECD에 따르면, 2015년

기준 우리나라 임상의사 수는 인구 1,000 명당 2.2명으로 OECD 회원국 중 가장 낮은 것으로

나타났다[5]. 지역 편중 현상도 심해 2014년 기준 전체 의사 중 76%가 광역시 이상 대도시와

수도권 지역에 집중되어 있어, 농어촌 및 도서산간 지역에서는 의료진 부족이 심각한 수준이

다. 또한, 힘들고 수입이 적은 진료과목을 기피하는 과목편중 현상도 문제로 지적되며, 중증

질환 환자들은 상대적으로 임상 경험이 많은 서울 소재 대형병원을 선호하고 있다. 이러한

우리나라의 의료진 부족 및 편중 문제를 단순히 의대 입학정원을 늘린다거나 하는 정책적

노력만으로는 해결하기 쉽지 않으며, 인공지능이나 원격의료 같은 기술적 해결책이 동반되어

야 효과를 거둘 수 있다고 본다.

의료 서비스에서 인공지능이 필요한 또 다른 이유는 방대한 의학 참고문헌을 수집/분석/학

습하는 데 소요되는 물리적 시간 부족 문제를 해결할 수 있기 때문이다. 의료진을 대신하여

1년에도 수 천 편씩 쏟아지는 논문을 학습하여 환자의 치료법에 대해 조언하는 왓슨 같은

임상의사결정지원시스템(CDSS) 기술은 특히 경험이 부족한 의료진에게 큰 도움이 되고 환자

(가) OECD 인구 1,000 명당 임상의사 수 (나) 2014년 우리나라 지역별 의사 수 비중

연합뉴스, 대한의사협회

[그림 2] 우리나라 임상의사 현황 관련 통계

ICT신기술

정보통신기술진흥센터 15

에게는 신뢰감을 줄 수 있으며, 인공지능이 신약 개발에 사용될 경우에는 개발 기간을 크게

단축시켜 준다.

그러나 이른바 빅5 대형병원(삼성서울병원, 서울대병원, 서울아산병원, 서울성모병원, 세브

란스병원)들은 현재 IBM 왓슨 포 온콜로지 도입을 고려하고 있지 않다. 이들 병원은 왓슨의

국내 오진율이 높고 도입/운영 비용이 연간 10억 원 가까이 소요되기 때문에, 마케팅 효과

이외에는 효용성이 떨어진다고 판단하고 있다. 이에 최근 빅5 병원을 포함한 수도권 및 권역

별 거점 병원 등 총 25개 의료기관과 19개 ICT·SW 기업이 참여한 컨소시엄은 앞으로 3년

간 총 357억 원을 투입하여 의료 인공지능 닥터 앤서(Doctor Answer)를 개발할 예정이라고

발표하였다[6].

IBM 왓슨 포 온콜로지는 우리나라에서 의료기기가 아니다. 2017년 식품의약품안전처는 의

료용 빅데이터와 AI 기술이 적용된 의료기기 허가·심사 가이드라인을 발간하였는데, 이 기준

에 따르면 왓슨은 AI를 기반으로 기존에 나와 있는 표준 치료법, 임상문헌 등을 제시해주는

정도의 기술이기에 의료기기에 해당되지 않는다고 판단하고 있다[7]. 그러나 앞으로는 의학

정보를 학습하고 치료법을 추천하는 단계를 넘어 진단 영역에서 인간 의사를 대신할 수 있는

의료기기로서의 인공지능 보급이 더욱 확대될 것이며, 왓슨이 처음 열어젖힌 국내 의료 인공

지능 시장에 이제 우리나라 기업들도 점진적으로 진입할 것으로 기대된다. 식품의약품안전처

는 2017년에 승인된 의료기기 임상시험계획 84건 중 인공지능 기반 의료기기는 “뇌경색 유형

을 분류하는 소프트웨어”, “성장기 어린이 등의 골연령을 측정하는 소프트웨어”, “X-ray 영상

을 통해 폐결절 진단을 도와주는 소프트웨어” 등 총 3건이었다고 밝히고 있다[8]. 보건복지부

는 최근 인공지능 등 미래유망 첨단 의료기술의 신속한 시장진입을 촉진하기 위해 별도의

신속진입 평가트랙을 도입할 예정이라고 밝혀, 의료 인공지능의 보급 확산은 예상보다 빨라

질 수 있을 것으로 기대된다[9]. 인공지능 의료영상 진단 플랫폼 기업 딥노이드는 중국 알리바

바와 MOU를 체결해 2018년 하반기 중국 병원에서 서비스를 시범 운영할 예정이라고 밝혀,

국내 기업들의 해외 진출도 시작되고 있다[10].

의료영상 진단 인공지능은 초기 암과 같은 특정 중증질환에 집중되었지만 최근에는 보다

다양한 질환으로 진단 가능한 범위가 넓어지고 있으며, 진단 이외에 치료나 예방 영역까지

확대되고 있다. 미국 식품의약국(FDA)은 최근 미국 의료기기 업체 IDx가 개발한 안과용 인공지

능 의료기기 ‘IDx-DR’의 판매 승인을 내린 바 있으며, 구글 딥마인드도 녹내장과 당뇨 망막병

증, 시력 감퇴 등 주요 눈 질환 진단이 가능한 인공지능을 개발하였다[11]. 국내에서는 365mc

병원이 지방흡입수술에 적용할 수 있는 인공지능을 개발하였고, 세종병원은 심정지 예측에

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[표 1] 국내 주요 병원들의 의료 인공지능 개발/제휴 동향

병원 인공지능 개발/제휴 동향 제휴 기관

- 한국마이크로소프트의 인공지능 기반 클라우드 플랫폼 애저(Azure)로 유전

체 데이터, 영상 데이터, 수면 데이터 기반 한국형 인공지능 정밀의료시스

템 구축을 추진하는 전략적 업무협약을 체결

한국마이크로소프트

- 산업통상자원부 지원 「폐/간/심장질환 영상판독 지원을 위한 인공지능 원

천기술개발 및 PACS 연계 상용화」 책임 연구기관으로 선정되어, 이를 추

진하기 위한 「인공지능 의료영상 사업단」 발족

- 서울대학교병원과 손잡고 「한국형 의료 빅데이터」 공동 분석/활용을 위

한 공동연구협약 체결

서울대학교병원

- 대구경북과학기술원(DGIST)과 의료용 인공지능 플랫폼 개발을 위한 업무

협약 체결

- 건강보험심사평가원과 「인공지능 기반 의료영상 진단모형 개발」 시작

- 식품의약품안전처로부터 확증임상 승인을 받은 벤처기업 루닛의 폐질환

진단 인공지능 소프트웨어의 임상시험 시작

대구경북과학기술원

건강보험심사평가원

루닛

- 셀바스AI의 인공지능 기반 질병 예측 서비스 「셀비 체크업」을 세브란스

병원 홈페이지를 통해 서비스 제공

- 한국마이크로소프트, 디에스이트레이드, 아임클라우드, 센서웨이, 베이스코

리아IC, 핑거앤, 셀바스AI, 마젤원, 제이어스, 디엔에이링크 등 국내외 IT 기

업 10개 사와 한국형 디지털 헬스케어 공동연구 협약 체결

- 유전체 빅데이터 분석 전문기업 신테카바이오와 유전질환 치료제 개발 연

구를 위한 업무협약 체결

셀바스AI

한국마이크로소프트

아임클라우드

디엔에이링크

신테카바이오

- 미국 스탠포드대학교와 인공지능 암 치료기술 상용화를 위한 연구 협약

체결美 스탠포드대학교

- SK텔레콤과 지능형 병원 구축을 위한 양해각서 체결

- 뷰노와 공동으로 뼈 나이 판독 인공지능 프로그램 임상시험 진행

- 유전체 빅데이터 분석 전문기업 신테카바이오와 정밀의료 병원정보시스템

개발 사업 공동 추진을 위한 양해각서 체결

SK텔레콤

뷰노

신테카바이오

- 인실리코 메디슨과 인공지능 공동 연구/협력을 위한 업무협약 체결

- 왓슨 온콜로지와 유사한 한국형 임상의사 결정지원 프로그램 개발 중美 인실리코 메디슨

- 뷰노와 공동으로 24시간 전에 심정지 발생을 예측하는 인공지능 솔루션

「이지스」 개발뷰노

- 한국마이크로소프트와 함께 지방흡입 인공지능 기술 「MAIL」 시스템을

공개한국마이크로소프트

- 치료 후 남을 흉터를 예측하는 인공지능 기술 개발 중 -

- 머신러닝 기술로 녹내장을 진단하는 자체 연구를 수행하여 100%에 가까

운 진단 성공률을 기록-

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정보통신기술진흥센터 17

인공지능을 활용하고 있다.

2021년 세계 의료 인공지능 시장 규모는 2014년 대비 10배 이상으로 급격하게 확대될 전망

이다. 시장조사회사 프로스트 & 설리반에 따르면 세계 의료 인공지능 시장은 2014년 6억 달러

에 불과했지만 2021년에는 이의 10배인 66억 달러까지 성장할 것으로 예상된다[12]. 이 시장에

서 ‘의료영상진단시스템’과 왓슨 같은 ‘임상의사결정지원시스템’이 가장 큰 비중을 차지할

것으로 예상된다.

2. 의료용 로봇

우리나라는 세계가 인정하는 로봇 수술 강국이다. 2005년 세브란스병원에 처음 수술로봇이

도입되어 당시 총 17건의 로봇 수술이 시행되었는데, 현재는 국내 55개 병원에 73대의 수술로

봇이 보급되어 연간 수술 시행건수는 1만 건을 넘어서고 있다[13]. 우리나라가 로봇 수술 강국

으로 인정받는 것은 단지 로봇 수술 시행건수가 많아서만은 아니다. 미국에서는 주로 비뇨기

과, 산부인과 등에서 로봇 수술이 이루어지고 있었는데, 우리나라 의료진은 위암, 간암, 대장

암과 같은 다양한 로봇 수술법을 개발해 냈기 때문이다. 한국 의료진이 개발한 로봇 수술법은

국제 표준으로 인정되어 수술로봇 업체 인튜이티브 서지컬사의 교육용 DVD에 담겨 보급될

정도이다[14].

그러나 우리나라에서 사용되는 수술로봇은 거의 대부분 미국 인튜이티브 서지컬사가 제작

한 ‘다빈치(da Vinci)’라는 제품으로 전량 수입에 의존하고 있어 국내 우수한 로봇 시술력이

산업 혁신으로 이어지지 못하고 있는 상황이다. 다행히도 최근 수술로봇 국산화가 추진되고

있는데, 2018년 3월 의료용 로봇 기업 미래컴퍼니는 국내 최초 복강경 수술로봇 ‘레보아이

(Revo-i)’를 상용화 했다. 수술 기구가 다양한 다빈치에 비해 레보아이는 아직 8mm 단일 규격

의 수술기구만 지원한다는 단점이 있지만, 수술비용을 다빈치 대비 42% 절감할 수 있는 것이

장점이다[15]. 다빈치에는 이미 수백만 건의 수술 데이터가 축적되어 있고, 다빈치로 교육받은

의사가 다른 로봇을 쓰기 어려워, 진입장벽과 교체비용이 높긴 하지만 아직 수술로봇을 도입

하지 않은 국내외 병원을 공략한다면 성공 가능성이 낮은 것만은 아니다. 미래컴퍼니 이외에

도, 인공관절 수술로봇 ‘티솔루션원’을 개발하는 큐렉소와 뇌수술로봇을 개발하는 고영테크

놀러지도 주목할 만한 국내 의료용 로봇 기업으로 꼽힌다.

의료용 로봇으로 단지 수술로봇만 있는 것은 아니다. 워크봇과 헥사시스템즈는 재활 로봇

분야의 국내 대표 기업으로 꼽히며, 큐렉소도 현대중공업 로봇 사업부를 인수하여 보행재활

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로봇으로 사업군 확대를 계획하고 있다. 그 밖에 환자이송로봇, 약조제로봇 등 적용 분야는

다양하다.

투자은행 맥쿼리에 따르면, 세계 의료용 로봇 시장 규모는 2017년 17억 달러에서 2025년

134억 달러로 7.8배 성장할 전망이다. 의료용 로봇 시장에서 가장 큰 비중을 차지하는 것은

수술로봇으로 전체 시장에서 72%의 비중을 차지하고 있다[16]. 의료용 로봇은 환자의 안전과

직결되는 의료기기이기 때문에, 고도의 정밀도와 안전성을 보장해야 하며, 개발부터 임상실

험-승인-판매에 이르기까지 많은 시간이 소요된다. 또한, 서비스 로봇 중에서도 대당 가격이

가장 비싸면서 출하대수는 가장 적은 특징을 가지고 있으며, 용도/분야에 따라 시장이 세분화/

파편화되어 대기업보다는 중소/벤처기업들이 시장을 주도하고 있다. 예를 들어, 수술로봇으로

유명한 다빈치의 대당 가격은 45억 원이 넘고 현재까지 판매된 누적 출하대수는 4,000여 대

정도이다[17].

[표 2] 국내외 주요 의료용 로봇 업체 현황

수술 로봇 재활 로봇 약조제 로봇

업체명 국적 업체명 국적 업체명 국적

Intuitive Surgical EKSO Bionics Omnicell

Stryker Cyberdyne Kirby Lester

Zimmer Biomet Hocoma (스위스)

Auris Surgical Argo Medical Technologies

Medrobotics 워크봇

Mazor Robotics 헥사시스템즈

Titan Medical

TransExterix

Medtech (프랑스)

TINAVI

미래컴퍼니

큐렉소

고영테크놀러지

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III. 의료 + 블록체인

블록체인은 제3자 중개 없이도 시장에서 이해관계자(또는 블록체인 참여자)들 간에 신뢰를

형성할 수 있게 하는 데이터 표준으로, 본래 비트코인의 하부 인프라로서 개발되었다. 최근에

는 이 기술을 암호화폐뿐만 아니라 데이터를 저장/교환하는 다른 모든 곳에 사용하려는 시도

가 늘어나고 있으며, 헬스케어 분야도 예외가 아니다. 최근 많은 중소/벤처기업들이 의료 분야

에 블록체인 기술을 도입하기 위한 노력을 기울이고 있고 투자도 늘어나고 있다.

그렇다면 헬스케어 분야에서 왜 블록체인 도입이 필요할까? 의료 정보는 일반적으로 의료

기관이 가지고 있다. 그렇지만 의료기관들 간에 정보가 공유/관리되지 못하고 각 병원에 파편

화된 형태로 존재한다. 파편화되어 있으며 상호운용성(interoperability)을 제공하지 않는 정보

를 타 의료기관, 보험회사, 환자 등 다양한 이해관계자들이 이용하려다 보니 행정적 비효율성

과 불필요한 비용이 발생하게 된다. 또한, 정보를 이용하기 이전에 다양한 이해관계자들 간에

신뢰를 형성(신원확인)하기 위해 제3의 중앙집중식 인증기관을 필요로 한다. 특히, 미국의 경

우 수많은 의료기관과 보험회사가 존재하는 복잡한 의료 체계로 인해 매년 수천억 달러의

거래비용이 발생한다[18]. 만약, 이러한 의료 정보를 신뢰에 대한 걱정 없이 공유할 수 있는

시스템을 만들어 데이터 접근성을 높일 수 있다면 행정적 비효율성으로 인해 발생하는 막대

한 거래비용을 절감하여 의료비 지출 부담은 낮아지고 환자의 편의성은 증가하게 될 것이다.

헬스케어 분야에서 블록체인 도입은 전환에 소요되는 막대한 비용뿐만 아니라 각국의 규제

Frost & Sullivan

[그림 3] 블록체인의 헬스케어 분야 도입 시나리오

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로 인해 적지 않은 시간이 소요될 것이다. 의료 체계의 역사가 긴 선진국일수록 블록체인으로

의 전환은 쉽지 않을 것이며, 오히려 의료 체계가 잘 정립되어 있지 않은 개발도상국일수록

블록체인 도입이 더 빠를 수 있다. 우리나라의 경우 개인정보보호법과 의료법 등 제도적 걸림

돌이 존재하고, 블록체인으로 정보를 공유하기 이전에 의료 용어나 의료 데이터에 대한 표준

화가 먼저 선행될 필요가 있다. 또한, 그 밖에 사회적/윤리적으로 논란이 될 수 있는 쟁점들에

대한 진지한 논의도 필요하다. 따라서 우리나라 의료 현실에서 블록체인이 상용화되기까지는

적지 않은 시간이 필요할 것으로 보인다.

그러나 헬스케어 분야에서 블록체인의 도입은 많은 이점을 제공한다[19]. 첫째, 개인 건강관

리 향상과 맞춤형 치료에 기여한다. 둘째, 보험청구-심사 프로세스에 적용 가능하다. 의료기

관/보험회사의 과다/부당 청구 사례를 최소화할 수 있고, 스마트 계약을 이용해 보험금이 자동

지급되도록 하여 환자의 편의성이 향상된다. 셋째, 임상시험에 효과적으로 활용되어 연구의

투명성을 확보하고 임상시험 안정성을 향상시킬 수 있다. 넷째, 의료기기/의약품의 유통 채널

에 적용해 위조의약품 적발 및 유통기한/부작용/중복과다처방 관리 등에 활용할 수 있다.

IV. 의료 + 5G/사물인터넷

4차 산업혁명 기술 중에 헬스케어 분야에서 가장 먼저 부각되었던 것은 사물인터넷이었다.

의료의 패러다임이 진단/치료 중심에서 예방/예측 및 개인맞춤형으로 점차 전환되기 시작하

면서, 웨어러블 의료기기를 통해 측정된 개인건강기록(PHR) 정보를 이용하는 모바일 헬스케

어가 지난 수년 간 화두가 되어 왔다. 그러나 개인건강기록을 통합적으로 수집/관리하고 의료

기관이나 기업과 연계하는 플랫폼의 부재와 환자 참여부족 등의 이유로 인해, 혈압/심박수/혈

당 등을 측정하는 웨어러블 디바이스와 모니터링 서비스 등 일부 제한된 영역에서 사업화가

이루어지고 있지만 아직까지는 사물인터넷이 헬스케어 분야에서 의미 있는 성공을 거두고

있다고 말하기 어렵다. 최근에는 사물인터넷 의료기기의 허술한 보안 문제도 이슈로 부각되고

있어, 사물인터넷이 헬스케어 분야에서 대중화되려면 보다 많은 시간과 다양한 이해관계자들

의 노력이 필요해 보인다. 특히, 우리나라에서는 규제로 인해 다른 나라들보다 사업화 문턱이

더 높다.

5G 서비스 상용화가 2019년부터 시작될 것으로 예상되면서, 적지 않은 사람들이 5G로 인해

모바일 헬스케어가 더욱 활성화될 것으로 기대하고 있다. 과거 환자의 웨어러블 디바이스와

ICT신기술

정보통신기술진흥센터 21

인터넷 간의 연결은 무선랜 같은 근거리통신이나 LTE를 활용했다. 우리나라의 경우 LPWA

전용망이 구축되어 있지만 LPWA 인프라가 구비되어 있는 국가들은 많지 않다. 따라서 앞으로

5G 서비스가 활성화되면, 모바일 헬스케어의 통신은 주로 5G 네트워크를 통해 이루어질 가능

성이 높다. 왜냐하면 5G는 기존 네트워크 기술과 비교해 유비쿼터스 네트워크 커버리지와

빠른 전송속도뿐만 아니라 초저지연(low latency)과 초연결성(massive IoT) 특징을 가지고 있

어, 모바일 헬스케어에 보다 적합하기 때문이다. 그러나 5G로 인해 네트워크 접근성이 보다

용이해지는 것은 분명하지만, 여전히 각국의 규제, 플랫폼 부재, 그리고 환자 참여부족 및

보수적 의료계의 반응 등은 기술이 해결하기 어려운 숙제로 남는다.

5G 시대에 주목받는 헬스케어 서비스는 생체 정보 모니터링 및 원격의료이다. 의료 서비스

접근성이 높은 우리나라에서는 이들 서비스에 대한 니즈가 그다지 높지 않지만, 의료 서비스

접근성이 낮은 국가들에서는 환자 대기시간 단축과 실시간 모니터링으로 보다 정확한 진단/

치료/예방을 가능하게 할 의료 혁신으로 기대가 높다. 네트워크 장비 업체 에릭슨은 최근 발표

한 보고서를 통해, 5G는 의료 서비스가 제공되는 거점을 병원에서 가정으로 이동시킬 것이며,

의료 데이터는 중앙집중화되어 언제 어디서든 진단과 진료가 가능해질 것이라고 긍정적으로

전망하였다[20]. 앞서 언급한대로 5G가 현재 디지털 헬스케어 도입을 가로막는 문제들을 모두

해결해 줄 수는 없지만, 적어도 디지털 헬스케어를 구현하는 데 필요한 기술적 문제들은 상당

수 해결해 줄 것으로 기대된다.

(가) 미래 의료의 목표 (나) 의료 산업의 진화 방향

IITP 재인용

[그림 4] 미래 의료의 목표 및 진화 방향

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주간기술동향 2018. 5. 16.

V. 맺음말

의료 분야의 4차 산업혁명인 디지털 헬스케어는 거스를 수 없는 시대적 흐름이며, 저출산

고령화 시대에 접어들면서 급증하는 의료비 지출을 획기적으로 절감할 수 있는 기술적 대안

이다. 의료 서비스는 수요가 증가하는 만큼 공급이 늘어나지 못하는 비탄력적 특성을 가지고

있기 때문에, 앞으로 늘어나는 의료 서비스 수요를 감당하고 국가의료비 부담을 억제하면서

동시에 의료 서비스 품질과 환자 편의성을 향상시키기 위해서는 우리나라에서도 디지털 헬스

케어 서비스의 조기 도입이 반드시 필요하다.

그러나 우리나라의 경우 규제와 이해관계자들의 의견 대립으로 인해 활성화가 어려운 실정

이다. 다시 말해, 대표적 규제 산업인 헬스케어 분야에서 기술적인 이슈들은 그다지 중요하지

않으며, 그 보다는 국가적/사회적 차원에서 디지털 헬스케어 도입에 대한 논의와 합의가 더

중요하다. 예를 들면, 우리나라는 세계에서 전자의무기록(EMR) 및 영상정보관리시스템(PACS)

보급률이 높은 편이지만, 정작 개별 병원별로 저장되어 있는 이들 정보의 공유에는 소극적이

거나 규제로 막혀있어 정보의 활용도가 낮다[21].

미국을 비롯해, 중국, 일본, 유럽 등 선진국들이 디지털 헬스케어에 대한 국가적 전략을

제시하고 체계적으로 산업을 육성시키고 있는 지금, 우리나라가 글로벌 경쟁에서 뒤처지지

않으려면 앞으로 1~3년의 골든타임을 놓치지 말아야 할 것이다. 디지털 헬스케어 기회를 놓친

다는 것은 단지 융합 신산업 육성 기회를 놓치는 것에 그치지 않고, 기존 의료 서비스의 경쟁

력도 퇴보하게 된다는 것을 주지할 필요가 있다.

[ 참고문헌 ]

[1] S&P Capital IQ Database

[2] Morgan Stanley, “Alexa, How Much Is This Going to Hurt? Calibrating Amazon’s Entry Into Healthcare,” 2017. 11. 19.

[3] 한국보건산업진흥원, “주간 보건산업 동향”, 2015. 12. 28.[4] 매일경제, “왓슨 도입 1년… 암치료법 의료진과 90% 일치”, 2017. 11. 22.[5] 연합뉴스, “한국 의사수 OECD 국가중 가장 적다… 인구 1천명당 2.2명”, 2017. 9. 25.[6] 과학기술정보통신부, “한국형 AI정밀의료 서비스, 닥터 앤서 개발 Start”, 2018. 4. 30.[7] 식품의약품안전처, “의료용 빅데이터와 인공지능(AI) 기술 적용된 제품의 의료기기 해당 여부

구분 기준 마련”, 2017. 11. 23.[8] 식품의약품안전처, “’17년 의료기기 임상시험계획 승인현황”, 2018. 4. 3.[9] 보건복지부, “첨단의료기술 신속진입 평가트랙 도입으로 시장진입 앞당긴다”, 2018. 4. 18.

ICT신기술

정보통신기술진흥센터 23

[10] 메디컬투데이, “AI 의료영상 플랫폼으로 국내 첫 中진출 시작한 딥노이드”, 2018. 4. 20.[11] 조선일보, “1호 인공지능 의사 탄생... 진단서도 척척”, 2018. 4. 13.[12] Frost & Sullivan Press Release, “From $600 M to $6 Billion, Artificial Intelligence Systems Poised

for Dramatic Market Expansion in Healthcare,” 2016. 1. 5.[13] 한국경제, “1호 국산 수술로봇 레보아이, 20년 왕좌 미국 다빈치 넘을까”, 2018. 3. 14.[14] 의협신문, “로봇수술 메카로 자리잡은 한국”, 2016. 8. 1.[15] 이데일리, “국산 수술로봇 레보아이 성공 관건은”, 2018. 3. 17.[16] Macquarie, “Service Robots / AI: The force is awakening,” 2017. 6. 7.[17] 정보통신기술진흥센터, “The Next Big Thing, 서비스 로봇 동향과 시사점”, 2017. 8.[18] Piper Jaffray, “Blockchain: Reducing Friction Costs in Healthcare,” 2018. 4.[19] 한국보건산업진흥원, “보건산업프리프 Vol.236 헬스케어 산업에서의 블록체인 기술의 활용”,

2017. 5. 12.

[20] Ericsson ConsumerLab, “From Healthcare To Homecare: The critical role of 5G in healthcare transformation,” 2017. 6.

[21] 현대경제연구원, “국내 의료산업의 4차 산업혁명 준비수준 점검,” 2017. 11. 2.

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주간기술동향 2018. 5. 16.

I. 소셜 미디어의 사회적 책임 부담을 인정한 페이스북과 저커버그

페이스북의 연례 개발자 컨퍼런스인 ‘F8 2018’ 행사에서 마크 저커버그는 지난 미국 대선

이후 지속적으로 지적 받아 온 페이스북의 개인정보 유출과 가짜뉴스 유포 문제에 대한

대응책을 발표하였음. 이는 그 동안 페이스북은 게시판일 뿐이라며 모두가 인정하는 사회적

영향력을 스스로 부인해 왔던 입장에서 벗어나, 영향력 있는 플랫폼으로서 사회적 책임을

다하겠다는 약속이라는 점에서 의의가 있음. 그러나 이와 동시에 새로운 프로필 작성과 공

유를 요구하는 데이팅 서비스를 발표함으로써 그 진정성이 의심된다는 비판도 일고 있음

◾ 페이스북은 연례 개발자 컨퍼런스인 ‘Facebook F8’에서 최근 자사에 쏟아지는 사회적 질타에 대한 대응으로 가짜뉴스 대책 및 새로운 개인정보보호 방안을 발표하였음

▸ 마크 저커버그는 2016년 미국 대통령 선거에서 페이스북의 대응이 불충분하여 러시아에 의해 가짜뉴스가 확산되고 이것이 선거 결과에 크게 영향을 미쳤다는 점을 인정하였음

▸ 그리고 향후 재발방지를 위해 페이스북의 선거 악용 대책, 가짜뉴스 대책, 개인정보보호 대책 등 플랫폼의 보안성을 강화하기 위한 기본 지침을 발표하였음

▸ 페이스북이 이번에 발표한 대책은 인공지능(AI)과 기계학습 및 컴퓨터 비전 등 기술을 이용하여 가짜뉴스가 확산되는 것을 사전에 차단하겠다는 것과 이용자가 페이스북에

저장되어 있는 자신의 데이터를 삭제할 수 있도록 한다는 것이 골자임

▸ 강력한 정보 유통 파워를 보유하고 있는 포털 및 SNS 플랫폼이 선거 및 정치적 여론 형성에 직간접적으로 영향을 미치는 현상은 미국뿐 아니라 전세계적으로 심각한 사회

문제로 대두되고 있음

▸ 페이스북의 이번 발표는 플랫폼 사업자가 자신들의 실책으로 선거 결과에 영향을 미치게 되었음을 공식 인정했다는 점에서 주목할 만하며, 미국 및 전세계의 여타 플랫폼

* 본 내용과 관련된 사항은 산업분석팀(☎ 042-612-8296)과 최신ICT동향 컬럼리스트 박종훈 집필위원(soma0722@naver.com ☎ 02-576-2600)에게 문의하시기 바랍니다.

** 본 내용은 필자의 주관적인 의견이며 IITP의 공식적인 입장이 아님을 밝힙니다.

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사업자들의 향후 대응 마련에도 준거점이 될 것으로 보임

▸ 그러나 저커버그가 “사용자 보호를 위해 더 많은 일을 해야 하지만, 서비스 개발도 계속해야 한다”고 말하며 사용자 개인정보를 활용한 새로운 데이팅 서비스도 발표하였기

때문에, 대책의 진정성을 의심하며 탐욕을 비난하는 목소리도 높아지고 있음

◾ 페이스북이 발표한 데이터 프라이버시 보호 방안의 핵심은 사용자가 자신의 데이터를 삭제할 수 있도록 하는 ‘클리어 히스토리(Clear History)’ 정책임

▸ 페이스북은 현재 ‘좋아요’ 버튼이 게재된 웹사이트나 ‘페이스북 픽셀(Facebook Pixel)’이라 부르는 소프트웨어 모듈을 포함하는 스마트폰 앱에서 페이스북 사용자의 행동 이력

을 수집하고, 이 데이터를 활용한 ‘타깃 광고’를 광고주에게 제공하고 있음

▸ 지난 4월 10~11일에 개최된 미 의회의 페이스북 청문회에서는 행동 이력 정보가 사용자의 개인정보임에도 불구하고 사용자가 그 내용을 확인하거나 삭제할 수 없다는 점이

문제로 지적된 바 있음

▸ 당시 민주당의 제리 맥너니 하원의원은 페이스북이 제공하는 사용자 데이터의

일괄 다운로드 기능에 대해 정작 사용

자 본인은 웹페이지 열람 이력을 다운

로드할 수 없다고 지적하였음

▸ 페이스북이 추적하고 있는 사용자의 웹페이지 열람 이력의 소유권이 사용자

에게 없다는 사실을 문제 삼은 것인데,

이번에 발표된 ‘클리어 히스토리’ 정책

은 이런 지적에 대응하기 위한 것으로 볼 수 있음

▸ 클리어 히스토리 정책에 따라 앞으로 페이스북 사용자들은 웹사이트 방문기록과 앱 사용 내역을 삭제할 수 있게 되는데, 페이스북으로서는 타게팅 광고에 이용할 수 있는

데이터가 줄어드는 것을 감수하며 개인정보보호를 우선시하는 모습을 보인 것임

◾그러나 페이스북의 이 정책에 냉소적 반응도 적지 않은데, 저커버그가 사용자의 개인정보를 보다 탐욕스럽게 활용하는 새로운 데이팅 서비스 출시 계획을 함께 발표했기 때문

▸ 저커버그는 새로운 데이팅 서비스를 2018년 내에 내놓겠다고 발표했으며, 이를 위해

Akron Beacon Journal

[그림 1] 2018 페이스북 F8의 핵심 테마

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주간기술동향 2018. 5. 16.

참여 이벤트와 관심사의 공통성 등을

바탕으로 만남을 희망하는 사용자끼리

만날 수 있게 소개해 주는 알고리즘을

현재 개발 중이라고 함

▸ 사용자들이 이 새로운 데이트 서비스 이용을 시작하면 기존 페이스북 프로

필과 별도로 ‘만남’을 위한 프로필을

작성하게 되는데, 페이스북은 데이트

서비스에 참여하는 사용자들에게만 이

프로필을 공개할 수 있게 한다는 방침임

▸ 일각에서는 개인정보보호를 강화하겠다는 정책을 발표하는 자리에서 더 많은 정보를 담게 될 새로운 개인 프로필 작성을 유도하는 서비스를 굳이 공개할 필요가 있느냐고

비난하며 개인정보보호에 대한 페이스북의 진정성을 의심하고 있음

◾ 가짜뉴스 유포 및 선거 악용 방지를 위한 대책의 핵심은 AI와 기계학습, 컴퓨터 비전 등의 기술을 활용하여 가짜뉴스 유포 계정을 조기에 삭제하여 확산을 최소화한다는 것임

▸ 페이스북에 따르면 AI를 활용한 대책은 이미 시행되고 있으며, 프랑스 대통령 선거, 독일 연방 의회 선거, 미국 앨라배마주 상원 보선에서 AI 도구를 사용하여 수십 만 개의 가짜

계정(Fake Account)을 제거했다고 함

▸ 또한, 지난 미국 대선 과정의 추적 조사를 통해 부정 계정을 더듬어 가면서 러시아가 관여한 것으로 밝혀지면 이 계정들을 폐쇄했다고 발표하였음

▸ 2018년 미국에서는 중간 선거가 있고, 그 밖에 멕시코, 브라질, 인도, 파키스탄 등에서 중요한 선거가 예정되어 있으며, 저커버그는 이번 F8에서 이들 선거 과정에 페이스북이

악용되지 않기 위해 만전의 조치를 다할 것임을 선언하였음

◾ 페이스북은 저커버그의 기조연설에 이어 부적절한 게시물을 삭제하기 위한 구체적 대책을 발표했으며, 이를 위해 ‘갠(GAN)’이라는 AI 기술을 개발하고 있다고 함

▸ 부적절한 콘텐츠는 범위가 넓기 때문에 이를 감지하는 기법도 다른데, 부적절한 콘텐츠의 대표 격이라 할 수 있는 누드 사진이나 폭력적 장면은 컴퓨터 비전(Computer Vision)

기술을 이용하여 감지한다고 함

CNBC

[그림 2] 페이스북의 새로운 데이팅 앱

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▸ 또한, AI 기술의 진화에 의해 컴퓨터 비전의 성능이 향상되면서 부적절한 콘텐츠들을 높은 정밀도로 판정해 낼 수 있어 시스템이 거의 전자동으로 제거하지만, 판정이 어려운

경우에 대해서는 전임 직원이 대응하고 있음

▸ 한편, AI를 이용한 콘텐츠 판정에서 가장 난이도가 높은 것이 증오 발언의 감지인데, 증오 발언이란 인종이나 종교 또는 성적 취향 등에 대해 비방하는 행위를 의미함

▸ 폭력적 차별 발언은 종종 메신저를 통해 이루어지기 때문에 AI는 텍스트의 내용을 이해할 필요가 있으며, 기사의 내용이 상대를 비방하고 있는지 아니면 다른 것을 의도하고

있는지, 그 컨텍스트에 대한 이해가 필수적임

▸ 예를 들어, “I’m going to beat you!”라는 메시지를 받을 경우 이것이 자신을 비방하고 있는지 여부의 판단은 전적으로 문맥에 따라야 함

▸ “너를 두들겨 패주겠어”라는 의미로 해석된다면 위협을 가하는 것이지만,

“너를 이겨주겠어”라는 뜻으로 사용했

다면 서로 이기기 위해 분발하자는 긍

정적 의미를 담고 있기 때문임([그림

3]에서 “Look at that pig!”와 같은 말도

마찬가지임)

▸ 이런 경우는 사람도 쉽게 판단하기 어렵기 때문에 AI에게는 가장 어려운 분

야로 지금의 기술로는 올바른 판정을 할 수 없으며, 따라서 기술 개선을 위해서는 알고

리즘을 교육하기 위해 증오 연설의 사례를 모으는 것이 매우 중요한 과제가 되고 있음

▸ 페이스북은 한 AI가 증오 연설을 자동으로 생성하면 다른 AI가 증오 연설 여부를 감지하게 하는 소위 “생성적 대립쌍 신경망(Generative Adversarial Network: GAN)” 개발을 목표

로 하고 있다고 함

▸ ‘갠(GAN)’은 두 개의 신경망을 두고 가령 한쪽에는 위조지폐범의 역할을, 다른 한쪽에는 감식반의 역할을 부여하여 상호 경쟁하는 과정에서 신경망을 고도화하는 기술임

◾ 미국 대선에서 문제가 된 가짜뉴스에 대해서는 중점 대응 과제로 보고 대책을 마련 중이며, AI로 직접 감지하기는 어려우므로 부정 계정 폐쇄에 초점을 두고 있다고 함

▸ 현재 AI가 가짜뉴스를 직접 감지하는 기술은 확립되어 있지 않기 때문에 가짜뉴스를 유포하는 부정 계정을 찾아내 폐쇄함으로써 정보 확산을 방지하겠다는 것임

Facebook

[그림 3] 차별 발언 감지에 필요한 컨텍스트 이해

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주간기술동향 2018. 5. 16.

▸ 부정 계정은 가짜뉴스뿐 아니라 스팸이나 악성 광고를 발신하는 목적으로도

사용되고 있고 사기 피해가 잇따르고

있기 때문에 페이스북은 적극적 대책

을 추진하고 있음

▸ 부정 계정은 특이한 작동을 보이므로 우선 AI로 이 패턴을 감지하는데, 가령

스팸을 전송하는 악성 계정은 기사를

높은 빈도로 반복 게시하는 등 특이한

모습을 보이기 때문에 이런 신호를 기계학습 기법으로 감지하게 됨

▸ 소셜 미디어는 또한 과격파 조직의 광고탑으로 사용되어 심각한 사회 문제가 되고 있기도 한데, 페이스북은 AI를 도입해 IS(이슬람 국가)나 알카에다 등을 선전하는 콘텐츠와

계정을 확인하고 이를 제거하고 있음

▸ AI는 이미 삭제한 사진이나 비디오와 비교하는 방식을 통해 과격파 조직이 게시하는 콘텐츠를 감지하며, 텍스트도 마찬가지로 이미 삭제된 텍스트를 학습하여 문자 기반의

신호를 파악함으로써 테러를 조장하는 텍스트를 이해한다고 함

▸ AI가 테러 관련 내용을 감지하는 동시에 전담 직원이나 전문가도 수동으로 이러한 작업을 실행하는데, 페이스북에 따르면 2018년 1분기에만 IS와 알카에다 관련 콘텐츠 190

만 건을 삭제하는 등 소기의 성과를 거두고 있음

◾ 페이스북은 AI 등 최신 기술 활용과 전담 대응팀 운영 등으로 최선을 다하고 있지만, 자신들의 노력만으로 모든 문제해결은 불가능하다며 이용자들의 협조도 적극 당부하고 있음

▸ 페이스북이 AI, 기계학습, 컴퓨터 비전 기술 등을 사용하고 있지만 가짜뉴스와 부적절 콘텐츠를 완벽히 차단할 수 있는 것은 아니기 때문에, 이용자들의 피드백이 페이스북의

이러한 대응 방안이 성공을 거두는 데 관건이 될 것으로 보고 있음

▸ 페이스북은 부적절한 콘텐츠가 발견되면 신고해 줄 것을 이용자들에게 호소하고 있으며, 동시에 페이스북 내에 전담 직원을 2만 명으로 증원하여 수동으로 부적절한 콘텐츠

를 적발하려는 노력을 더욱 강화한다는 방침임

◾ 플랫폼들은 그 동안 자신들이 얻는 이익에 비해 사회적 책임을 지지 않으려 한다는 비난을 받아 왔는데, 이번 페이스북의 대응 방안으로 변화가 생길지 관심이 모이고 있음

Facebook

[그림 4] 가짜뉴스 대응방안을 발표하는 저커버그

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▸ 지난 미국 대선에서도 저커버그는 오바마 행정부로부터 페이스북을 이용한 정

보 조작이 이루어지고 있다는 경고를

받았지만 그 대책은 강구하지 않았음

▸ 그러면서 근거로 든 것은 페이스북은 뉴스 전달 기업이 아니라 ‘게시판’이기

때문에 자의적으로 특정 기사를 삭제하

는 것은 타당하지 않다는 자체 법률 해

석이었음

▸ 페이스북의 이러한 대응에 대해서는 사람들의 뉴스 소비 패턴이 SNS 중심으로 이루어지고 있는 현실을 정작 SNS 플랫폼 스스

로가 부정하는 꼴이며, 사회적 책임을 외면하는 것이라거나 저커버그가 방조를 통해

트럼프를 돕는 것이라는 비판이 있어 왔음

▸ 페이스북의 입장에 변화를 가져온 것은 케임브리지 애널리티카에 의해 8,300만 명 이상의 개인정보가 유출된 사건인데, 이용자들의 정치적 성향을 분석한 후 가짜뉴스가 통할

만한, 멘탈이 약한 사람들을 골라 가짜뉴스를 적극 유포했다는 사실이 드러났기 때문임

▸ 페이스북의 시스템 특성을 이용하여 가짜뉴스를 통해 정치 운동을 한 집단이 발각된 상황에서, 자신들은 게시판일 뿐이라며 아무런 정책을 취하지 않는다는 입장을 고수하

기는 어려워진 것임

▸ 페이스북의 이번 발표는 스스로 정체성을 무엇으로 규정하든지와 상관없이 잘못된 기사는 게재하지 않도록 감시하는 것이 플랫폼의 책임이라는 지침을 세운 것이며, 계속해서

여론이 조작되는 것을 방지하겠다고 약속한 것이라는 점에서 의의가 있음

▸ 플랫폼들은 비즈니스를 위해서는 자신들의 영향력을 극대화하기 위해 골몰하지만, 사회적 책임을 떠안고 규제를 따라야 하는 상황에서는 자신들의 영향력을 부정하는 경향이

있었는데, 이런 이중적 태도가 불식될 수 있을 것인지에 대해 관심이 모이고 있음

[ 참고문헌 ]

[1] CNBC, “Facebook’s dating app has one important feature that its industry-leading rivals don’t,” 2018. 5. 5.

[2] CTV News, “Cambridge Analytica shutting down after Facebook scandal,” 2018. 5. 2. [3] TIME, “Facebook’s New ‘Clear History’ Button Is Really About the Company’s Future,” 2018. 5. 1.[4] CNN Tech, “Facebook tries to move past scandals with new features,” 2018. 5. 1.

Daniel Bradley

[그림 5] 소셜 미디어들의 사회적 책임(CSR)

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주간기술동향 2018. 5. 16.

II. 모세혈관까지 선명, 8K 고화질 영상이 가져올 수술의 변화

◾ 일본 국립암연구센터 등은 2018년 3월 대장암 환자를 대상으로 “8K 슈퍼 하이비전 기술”을 이용한 복강경 수술 시스템의 임상시험을 시작하였음

▸ 3월 14일에는 첫 임상 사례로 8K(화소수 가로 7680×세로 4320 픽셀) 복강경을 이용하여 40대 여성의 대장암 수술이 이루어졌는데, 수술 집도의는 고화질의 깨끗한 영상을 통해

수술의 질이 향상되었다고 평했음

▸ 또한, 8K 기술의 도움으로 “머리카락만큼 가느다란 두께”의 모세혈관도 명확하게 볼 수 있었기 때문에, 수술 중 출혈량은 불과

5mL 정도였다며 만족감을 표했음

▸ 이번 임상시험은 일본 국립암연구센터 외에 NHK 엔지니어링 시스템, 올림푸

스, NTT 데이터 경영연구소가 공동으

로 참여하고 있으며, 일본의료연구개

발기구(AMED)의 지원사업으로 개발된

복강경 수술 시스템을 사용하고 있음

▸ 공동 연구팀에 따르면 2017년 수술 시스템 개발 과정에서 2차례 수술이 있

었으며, 2018년에는 총 23명을 수술할 예정이고, 안정성과 실효성을 검증한 후 선진 의

료기술을 실용화한다는 목표를 세우고 있음

◾ 8K 복강경은 현재 주로 사용되는 2K 풀HD 복강경에 비해 16배의 고화질 영상을 촬영할 수 있으며, 장기 손상도 줄이고 수술 참여 의사 수도 줄일 수 있는 이점이 있음

▸ 복강경 수술 건수는 최근 급속하게 증가하고 있으며, 특히 대장암 수술의 70% 이상이 복강경 수술로 이루어지고 있음

▸ 그러나 복강경 수술은 모니터에 영상을 비추고 수술하기 때문에 화질이 수술의 질에 영향을 주고, 조작에 제한이 생기거나 사각이 발생하는 등의 문제가 있으며, 개복 수술

에 비해 수술 환자의 장기를 손상시킬 확률이 두 배 높은 것으로 나타나고 있음

▸ 8K 시스템의 가장 큰 장점은 수술의 전체상과 환부의 확대상을 동시에 볼 수 있다는 점인데, 일반 복강경 수술은 해상도가 낮기 때문에 수술 부위를 확대하려면 복강경을

환부 가까이로 옮겨야 해서 환부 확대 이미지와 전체상을 동시에 확인할 수 없었음

xTech

[그림 1] 8K 복강경을 이용한 대장암 수술

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▸ 이번 임상시험에 사용한 8K 복강경 수술시스템은 일반적으로 사용되는 2K

기술에 비해 16배 고정밀 영상을 얻을

수 있기 때문에, 고정 카메라에서 항상

전체상을 촬영하기만 하면 되며, 확대

하고 싶은 부위가 있다면 전체상의 일

부를 떼어 확대하면 됨

▸ 기존 2K 복강경 시스템에서는 특정 부위 확대를 위해 카메라를 이동하는 과정 중에 좁은 수술 부위에서 카메라와 수술 기구가

충돌하며 장기를 손상시키는 문제도 발생하였음

▸ 8K 시스템의 수술실은 2개의 모니터를 설치하는데, 전체상과 특정 환부의 확대 영상을 각각 모니터에 띄우고 이를 실시간으로 보면서 수술을 진행할 수 있게 한 것이 특징임

▸ 삽입한 복강경은 환부에서 떨어진 곳에 고정해도 되기 때문에 보다 넓은 작업 공간을 확보할 수 있어 수술 도중 장기 손상의 가능성을 낮출 수 있음

▸ 또한, 기존 2K 시스템이 카메라를 이동시켜야 하기 때문에 집도의를 포함하여 보통 3명의 의사를 필요로 했다면, 고정 카메라를 사용하는 8K 복강경 시스템에서는 2명의 의사

만으로 수술을 실시할 수 있어 의사 부족 문제 해소에도 기여할 수 있을 전망

◾ 복강경 수술은 개복 수술처럼 직접 장기를 보고 만질 수는 없지만 화질이 매우 선명하기 때문에 직접 보는 것 이상으로 촉감을 보완할 수 있다고 함

▸ 공동 연구팀과 수술 참여 의사들에 따르면, 8K 시스템으로 보는 영상은 개복 수술 시에 육안으로 보는 것과 흡사하거나 그 이상으로 선명하다고 함

▸ 한 의사는 8K 시스템으로 촬영한 영상을 반나절 이상 보고난 다음날 2K 복강경 시스템을 이용한 수술을 집도했는데, 백내장에 걸렸나 싶을 정도로 영상이 조악했으며, 마치 안개

가 낀 것 같은 영상을 보면서 충격을 받았다고 표현하고 있음

▸ 복강경 수술은 개복 수술과 달리 직접 장기를 만질 수 없는 한계가 있지만, 8K 시스템은 직접 보는 듯한 느낌을 주는데, 이는 3D TV가 아니더라도 화소 수가 높아질 경우 심도

(depth)가 잘 표현되어 마치 입체감을 느끼게 되는 것과 같은 이치임

◾ 이번 임상시험은 복강경 수술의 정확도와 퀄리티를 개복 수술과 비슷한 수준으로 올려 놓는 것을 목표로 하고 있으며, 주요 평가항목 중 하나는 수술 중 출혈량임

xTech

[그림 2] 확대 부위(좌, 4K), 전체상(우, 8K)

32 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 5. 16.

▸ 일본임상종양연구그룹(JCOG)의 “진행 중인 대장암에 대한 복강경 수술과 개복 수술의 완치율에 관한 무작위 비교 시험” 결과에 따르면, 복강경 수술의 수술 출혈량 중앙값은

30mL이었음

▸ 이에 비해 2017년에 실시한 2건의 8K 복강경 수술 사례에서는 출혈량이 각각 5mL와 0mL로 억제되었으며, 2018년 실시할 23건의 임상시험에서는 출혈이 30mL 이상인 환자

의 비율을 전체의 25% 이하로 억제한다는 목표를 세우고 있음

▸ 출혈량 이외의 부수적 평가항목으로는 수술의 부작용 발생 비율과 완전 절제율, 개복 수술로의 전환 비율, 외과의사 2명에 의한 수술 완수 비율 등이 있음

◾ 한편, 8K 복강경 수술 시스템이 장점만 있는 것은 아니며 개선 과제도 도출되고 있으며, 카메라의 소형화와 커뮤니케이션 속도의 단축이 필요할 것으로 지적되었음

▸ 8K 시스템은 복강경을 고정하고 있기 때문에 한 시점에서의 영상 밖에 얻을 수 없는데, 확대상을 얻기 위해 복강경을 환부 가까이 이동시키지 않아도 되는 것은 큰 장점이지만,

촬영 범위가 고정되어 있어 환부를 이리저리 돌려 촬영하는 것은 어려운 상황임

▸ 따라서 향후에는 카메라를 돌려 가며 촬영할 수 있도록 유연성을 개선한다는 방침이며, 복강경에 탑재하는 카메라를 소형화하여 여러 대를 설치하는 방법도 검토 중임

▸ 집도의가 전체상에서 확대하고 싶은 부분을 잘라내는 작업을 하는 직원에게 지시를 하는 과정의 번거로움도 문제로 지적되었음

▸ 편집 직원이 수술대에서 떨어진 위치에 있는 콘솔에서 영상을 잘라내는 작업을 수행하므로, 집도의는 확대될 부분에 집게를 대고 매번 “이 부분을 확대해 달라”고 알려주어야

할 필요가 생기기 때문

▸ 지시한 사항이 처리될 때까지 집도의는 손을 멈추고 수술을 진행할 수 없는데, 이러한 ‘틈’이 생겨 버리면 의사의 리듬과 집중력이 흐트러질 위험성이 높아지게 됨

▸ 기존의 시스템에서는 집도의의 옆에 있는 조수가 복강경을 움직여 확대 이미지를 촬영하기 때문에 지시에 따른 번거로움이 적었으며, 따라서 8K 시스템에서도 어떻게 수술

작업 중 틈이 없이 이미지 확대를 실현하느냐가 향후 개선 과제임

◾ 이번 임상시험으로 얻어지는 결과는 대장암뿐만 아니라 향후 다른 영역의 치료 및 진단에 활용하는 것을 염두에 두고 있음

▸ 예를 들어, 카메라의 소형화에 성공하면 내시경 검사에도 응용할 수 있을 것이며, 고화질의 특징을 살리면 화면상으로 종양의 양성/음성 여부를 판단할 수 있을 것으로 기대되

최신ICT이슈

정보통신기술진흥센터 33

고 있음

▸ 특히, 고화질 영상을 학습한 이미지 판독 인공지능(AI)과 결합할 경우, 사람

이 아닌 시스템에 의해 보다 정확한 진

단이 가능할 것으로 전망되고 있음

▸ 실제로 이번 시범사업에 참여하고 있지는 않지만 샤프는 자체 실증시험을

통해 8K 이미지와 딥러닝 등을 활용한

병리진단시스템 구현을 목표로 하고 있으며, 이미 5G와 8K 모니터를 조합한 원격의료

시스템 개발을 진행하고 있음

▸ 샤프는 8K 이미지가 세포 단위의 입도로 조직의 팽창 여부와 색상을 표시할 수 있기 때문에, 육안으로 발견하지 못하는 작은 종양, 전이, 병변 등도 8K 이미지와 AI를 이용하

여 검출할 수 있을 것으로 기대하고 있음

▸ 또한, AI와 8K 모니터를 결합한 새로운 사업으로, 다리 등에 생긴 미세한 이상 현상을 검지하거나 거동이 수상한 사람을 구별해 내는 등 8K의 고화질 이미지 특징을 살린 비

즈니스를 지속적으로 개발해 나간다는 방침

[ 참고문헌 ]

[1] Asian Review, 4. 22, https://s.nikkei.com/2HXjzIa

[2] Digital Health, 4. 25, https://nkbp.jp/2FSkL9H

III. 간과되지만 무서운 부상, ‘뇌진탕’ 진단 기술 개발 경쟁

◾ 미식축구에서 시작된 스포츠 선수의 ‘뇌진탕’ 문제가 이슈화되면서, 경기 중 충격을 흡수하기 위한 장비와 함께 빠르고 정확한 뇌진탕 진단 기술 개발 노력이 전개되고 있음

▸ 보스턴 의과대학 연구팀에 따르면 미국프로풋볼리그(NFL)를 포함하여 미국에서 활동한 202명의 미식축구 선수들의 뇌를 분석한 결과 87%인 171명의 뇌에서 만성뇌외상병

(CTE) 관련 징후가 포착되었음

▸ CTE는 퇴행성 뇌질환으로 충격에 의한 뇌 손상이 주요 원인 중 하나로 알려져 있으며, 연구용으로 뇌를 기증한 선수들은 평균 15년간 선수로 활동하였음

▸ NFL에서 선수생활을 한 111명 중에서는 단 한 명만 제외하고 전원이 CTE 징후를 나타냈

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[그림 3] 고화질 영상과 딥러닝 기술의 조합

34 www.iitp.kr

주간기술동향 2018. 5. 16.

으며, 대학 선수 출신 53명 중에 48명에서 CTE 징후가 발견되었음

▸ 연구팀에 따르면 미식축구 선수들의 증상은 일반인의 뇌에서 나타나는 병변과 확연히 구분되며, 이미 미식축구가 장시간에 걸쳐 뇌에 충격을 주는 문제에 관한 연구들이 있었

다고 함

▸ 얼마 전까지만 해도 NFL에서 뇌진탕의 진단은 의무실이나 탈의실에서 주로 기억력이 괜찮은지를 문진하거나 걸을 때 휘청거리는지 등을 기준으로 이루어졌음

▸ 그러다 보니 부상에서 조기 복귀를 원하는 선수는 증상을 축소해서 답을 하는 경우가 많았고, 경기 중 부상이 의심되더라도 사이드라인에서 진단하는 것은 어려웠음

▸ 미식축구가 뇌의 건강에 악영향을 미친다는 것이 객관적으로 드러나면서, 최근에는 충격을 흡수하는 헬멧 등 장비 개선이 이루어지고 있고, 부상에서 복귀까지의 과정을 가이

드 해주는 프로토콜을 마련하는 등 각종 대책이 나오고 있음

▸ 아울러 경기 도중 필드에서 과학적이고 신속하게 이동식 기기를 이용한 진단법을 개발하는 등 새로운 진단 방법 개발도 가속화되고 있음

◾ 새로운 진단 방법 중 앞서가고 있는 것은 실리콘밸리의 벤처기업 ‘싱크씽크(SyncThink)’가 내놓은 ‘아이-싱크(EYE-SYNC)’라는 진단기기임

▸ 싱크씽크는 스탠퍼드 대학에서 시선 추적과 뇌진탕의 관련성을 연구해 온 잠쉬드 가자르 박사가 2009년에 설립한 기업으로, 2016년에 아이-싱크의 실용화에 성공하고 미 식

품의약품안전국(FDA)의 승인을 받아 출시하였음

▸ 아이-싱크 진단기기는 VR(가상현실) 헤드셋과 태블릿으로 구성되는데, 피험자가 헤드셋을 착용하면 진단이 시작되며 헤드셋의 화면에 빛나는 점이 원형을 그리면서 움직이면

피험자는 눈으로 이 점의 움직임을 쫓기

만 하면 됨

▸ 헤드셋에는 시선 추적 기능이 탑재되어 있어 두 눈의 움직임이나 흔들림을 측정

하는데, 장애가 있으면 움직임이 흔들리

거나 잘 따라가지 못하게 된다고 함

▸ 또한, 부상 직후에 안구의 움직임을 추적하면 손상 범위를 파악할 수 있으며, 부

상 후 재활하는 도중에도 회복의 흔적을

추적할 수 있다고 함

SyncThink

[그림 1] 뇌진탕 진단기기 ‘아이-싱크’

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▸ 태블릿에 설치된 소프트웨어는 눈의 움직임 정도를 측정 점수와 차트로 표시해 주며, 진단시간은 60초 이내로 소요됨

▸ 싱�