공학기술을 의학과 인체에 적용하는 학문 분야

Biomedical Engineering을 영어 Wikipedia에서 검색하면 다음과 같이 나온다. 물론이고, 최근 이슈가 되고 있는 탄소중립을 위한 청정기술로써도 주목 받고 있다.
“Biomedical Engineering(BME) or medical engineering is the application of engineering principles and design concepts to medicine and biology for healthcare purpose(e.g. diagnostic or therapeutic) : 공학기술을 의학과 인체에 적용하는 학문 분야들을 통칭"
즉, BME는 기본적으로 공학적인 방법론을 사용하여 사람(최근에는 동물도 포함하는 추세)에 사용되는 것을 최종 목적으로 하는 학문이며, 개인적인 생각으로 화학, 물리학, 생물학과 같은 기초 과학이 산업혁명 이후 산업화의 과정을 거치면서 화학공학, 기계공학 같은 학문이 탄생하였다면, 이제 그 관심을 사람에 돌려 탄생한 학문이 BME라고 생각한다.
만약 BME의 발전이 없었다면 의학은 아직도 2천 년 전 히포크라테스가 사용했던 진단법(시진, 촉진, 타진, 문진)을 사용해서 병을 진단하고 자연의 생약 물질을 이용해 치료하지 않았을까 하며, 어떻게 보면 한의학은 학문 자체로는 의미가 있을지 모르나 이러한 BME의 도움을 그동안 받지 못한 채 원형의 모습을 유지했고, 최근 들어 도움을 받아 발전을 꾀하고 있다고 개인적으로 생각한다. 따라서 의학의 발전은 의사, 치과의사, 간호사 등 의료인 혼자 이루어 낸 것이 아니라 BME의 발전과 함께 상보적(Complementary)하게 이루어졌다고 할 수 있다. 예를 들어, 좀 더 정확한 진단 방법이 발견되니 그를 이용해 조기에 진단할 수 있게 되었고, 이러한 조기 진단을 통해 새로운 치료방법의 개발이나 적용이 가능해 지기에 결과적으로 치료 성적의 향상을 보이게 된다. 따라서, BME에서 하는 연구는 의료라는 환경 내에서 최종 종착점인 사람에서 어떻게 사용되고, 어떠한 가치(value)를 전달할 수 있는지에 대한 치열한 고민이 필요하다.

과학과 사회학, 심리학과 같은 인문학의 결합

의료 환경이라는 것은 전 세계가 동일하지 않으며, 나라와 사회에 따라 받아들이는 입장이 다르다. 예를 들어 미국의 경우 의료를 산업의 관점으로 받아들인다. 돈이 있는 사람이 최고급 승용차를 타고 그렇지 않은 사람이 걸어 다니듯 차별화된 의료를 당연하게 여기고 있다. 하지만 북유럽의 경우, 의료를 모든 사람이 누려야 하는 보편타당한 인권이나 복지의 개념으로 받아 들여, 모든 사람에게 최대한의 의료를 제공하고자 노력하는 사회도 있다.
이에 대한 논의는 본 기고의 범위를 한참 넘어가는 것이라 더 들어가지는 않겠으나 BME에서 하는 연구에는 산업공학의 Human factor처럼 Natural Environment 뿐만 아니라 Social Environment에 대한 고려도 되어야 한다. 만약 그러한 고려가 되지 않았다면, 여러분이 만든 많은 훌륭한 결과물이 사회에 전달 되는 과정이 순탄하지 않을 가능성이 높다. 따라서 과학에서 산업(Industry)으로 전환(Transition)이 제품의 생산과 같은 과학과 경영학의 결합이라고 한다면, BME는 과학과 사회학, 심리학과 같은 인문학의 결합이라고 이야기할 수 있다.
이러한 관점에서 BME를 전공하는 분들은 상당히 다양한 학문적 관심과 경험을 가져야 한다. 왜냐하면, Healthcare라는 영역은 여러분이 생각하는 것보다 매우 광범위하다. 사람 몸에 들어가는 인공장기나 수술, 진단 장비뿐만 아니라 대체의학, 영양학, 미용 등을 포함하는 Wellness 영역도 포함하고 있으며, 이러한 service가 끊임없이 제시간에 공급이 되도록 조율하는 물류 및 디지털전환도 역시 포함된다. 이러한 다양한 영역에서 사회와 사람들에게 가치를 전달하기 위해서는 과학 혹은 공학 뿐만 아니라 심리학, 사회학등 다양한 학문에 대한 관심과 이해가 필요하다.
2005년 스탠포드대 졸업식에서 Apple의 스티브 잡스는 자신이 대학에서 배운 서체학(Calligraphy)이 어떻게 Mac의 디자인과 폰트로 연결되었는지 이야기했다. 엔지니어로서 좋은 연구를 하고 훌륭한 제품을 만드는 것이 기본 중의 기본으로 중요하겠지만, BME에서는 B2B(Business to Business) 그 너머를 바라보는 B2B2C(Business to Business to Customer)의 통찰력과 관점을 가지는 것이 중요하다.

다양한 영역에 대한 폭넓은 이해가 전제되어야

산업계에 있던 사람으로 최근 한국에서도 많은 대기업 및 회사들이 바이오, 의료기기 등 Healthcare 쪽에 관심을 많이 가지고 투자를 하고 있다. 그 과정에서 제약의 경우 공학의 관점으로 생산에 집중하는 CMO(Contract Manufacturing Organization) 회사가 최근 많이 생겨나고 있으며, 그 이외에 새로운 Noble target 및 기전을 발굴, 개발하여 실제 사람에서의 적용을 고민하는 Bio-tech 회사도 많다. 또한, 그 사이에서 필요한 서비스 및 제품을 공급하는 바이오 소, 부, 장(소재, 부품, 장비) 업체도 점점 많아지면서 Bio-ecosystem이 점점 만들어지고 있다. 이러한 Bio sector 이외에도 의료기기 쪽도 최근 치과용 의료기기 쪽을 중심으로 점점 존재감을 드러내고 있으며, 이 외에도 Exo-skeleton과 같은 robotic 분야도 점점 커지고 있다.
한편 지난 코로나 시국을 지나면서 모든 국민이 알게 된 씨젠이나 SD 바이오센서를 포함해 액체생검 등의 기술을 이용하는 체외진단기기(IVD: In Vitro Diagnostic)영역도 점점 커지고 있다. 이 외에도 통신, 중공업, 화학, 식품 등 전통적인 산업을 하던 회사들도 어떻게 하면 그들의 고유영역에 Healthcare를 접목할지 고민하고 있다.
하지만 앞에서 얘기한 것처럼 다양한 영역에 대한 폭넓은 이해가 바탕이 되지 않으면 회사나 개발자는 “왜 이렇게 좋은 기술을 몰라봐 주는지...” 하면서 답답해하고 사회는 “어떻게 사용해야 하는지 잘 이해가 안 된다.”고 너무 어려워한다. 필자 개인적으로는 UNIST BME 출신 분들이 이 둘 사이의 갭을 메워주는 연결고리(Liaison)의 역할을 하여 가치를 창조하는 일도 해 주셨으면 하는 바람도 있다.

전세계가 차세대 성장 동력으로 Healthcare 손꼽아

또한, 다양한 Consulting 업체들이 Health Care Consul-tant들을 찾고 있으나 마땅한 인재를 찾지 못하고 있다. 필자는 BME를 전공한 분들이 위의 경험을 바탕으로 산업을 분석하고 이해하여 의견을 제안하는데 더 유리하다고 판단하고 있으며, 의료기기나 진단기기 쪽으로는 월등하다고 본다. 앞서 이야기 한 Healthcare 산업으로 지속적인 투자가 이루어지고 있기에 금융계 쪽으로도 어디에, 어떻게 투자를 해야 하는지 그 영역에 대한 이해를 바탕으로 투자를 진행 할 사람에 대한 지속적인 수요가 있을 것으로 판단한다. 따라서 진로에 대해서도 너무 좁은 시각보다는 넓은 시각으로 바라보는 것을 권하고 싶다.
한국뿐만 아니라 전 세계 많은 나라가 차세대 성장 동력으로 Healthcare를 이야기하고 있으나, 그것에 대하여 명확한 설명을 잘하지 못하고 있다. 필자는 Healthcare라는 것이 Digital Transformation(DT)처럼 전 산업 영역에 영향을 미치는 하나의 큰 initiative 및 trend라고 생각하며, DT가 IT영역에서 시작하였으나 향후 모든 산업계에 영향을 미치는 것처럼 Healthcare도 Bio/Medical에서 시작하였으나 점점 모든 산업의 영역으로 퍼져 나가는 중이라고 생각 한다.

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