태양광을 이용한 심전도 센서용 무선 충전 모듈, 심전도 측정 장치 및 심전도 센서 충전 방법

Ⅰ. 제안기술 개요

기술의 내용 기술의 동향 제품화 및 시장 전망

ㅇ 태양광을 이용한 심전도 센서용 무

선 충전 모듈, 심전도 측정 장치 및

심전도 센서 충전 방법

ㅇ 태양광 집진기, 광전변환기, 축전지

를 포함하는 전력생성부 및 무선

전력 송신부를 포함하는 무선 전력

송신부로 구성됨

ㅇ 삽입 또는 부착형 심전도 센서에 무

선으로 전력을 공급하는 무선 충전

모듈이 태양광을 이용하여 전력을

생성함

[국내동향] ㅇ 세계 바이오센서 시장 매출액은

2021년에 287억 8,000만 달러에

달할 것으로 전망함

ㅇ 스마트 센서 시장은 2017년에 458

억 달러의 시장규모를 형성 할 것

으로 전망됨

ㅇ 우리나라 정부 또한 글로벌 스마트

센서 시장에서 경쟁력을 높이기 위

해 국내 스마트센서 시장을 적극

지원하는 것을 결정하였으며, 2015

년부터 2020년까지 총 1,508억 원을

투입할 것이라고 발표한 바 있음

ㅇ 한국정보통신기술협회와 산/학/연 17개

기관이 모여 국내 u-Health 활성화를

위해 서비스 플랫폼, 통신 프로토콜,

네트워크, 관련기기 인터페이스 등에

관한 표준화를 진행 중에 있음

[해외동향]

ㅇ IT 인프라를 활용한 웨어러블 디바

이스 분야에 많은 연구개발이 진행

되고 있으며, Google, Microsoft, Qu

alcomm, Apple 등 글로벌 기업들이

관련 기업들을 인수하여 시장 진출

을 도모하고 있음

상용화단계

일반 □ 아이디어 □ 연구 ■ 개발 □ 개발완료(시제품) □ 제품화

의약바이오 □ 라이센싱 ■ 개발 □ 제품화

핵심키워드

한글 태양광 무선 충전 심전도 센서

영문 SOLAR BATTERY WIRELESS CHARGING ECG SENSOR

Ⅱ. 기술개발자 정보

기관명 계명대학교 부 서 의용공학과

성 명 이종하 직 급 교수

전 화 053-580-3736 이메일 segeberg@gmail.com

Ⅲ. 특허정보

특허현황 사업화 대상기술 관련특허 등록 01건, 총 01건

구 분 상 태 출원(등록)일 권리번호 특 허 명

대상기술1 등록 2015-04-17 10-1514652태양광을 이용한 심전도 센서용 무선 충전 모듈,

심전도 측정 장치 및 심전도 센서 충전 방법

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1. 기술권리성

1) 권리구성의 적절성

◦ 대상특허 : 대한민국 등록특허 10-1514652 보유

­ 독립항 2개, 종속항 4개로 총 6개의 청구항으로 구성됨

­ 독립항 7항 : 심전도 측정을 위한 측정 장치 구성요소 게시

­ 독립항 17항 : 신체에 삽입되는 심전도 센서의 충전방법 게시

­ 종속항 : 박막 태양 전지를 포함하는 전력생성부, 무선 충전 모듈의 외부 보조

전력 활용 및 이에 대한 구성, 박막 태양 전지를 이용한 집진방법 및

전기에너지 변환 방법 게시

◦ 본 기술은 태양광을 이용한 심전도 센서용 무선 충전 모듈, 심전도 측정 장치

및 심전도 센서 충전 방법으로써, 기존 기술이 가진 문제점을 해결할 수 있도록

고안되었음

2) 권리의 범위

◦ 태양광을 이용한 심전도 센서용 무선 충전 모듈, 심전도 측정 장치 및 심전도

센서 충전 방법

◦ 신체에 부착 또는 신체 내부에 삽입되는 심전도 센서

­ 자기장 형성 코일의 공진 주파수로 진동하는 자기장과 동일한 공진 주파수로

설계되는 수신 코일 및 수신 코일을 통해 전력을 수신하는 무선 전력 수신부

­ 자기장 형성 코일은 신체 피부 외면에 직접 부착되며, 수신 코일은 신체 내부

중 외면에 대응할 수 있도록 내부 겉면에 직접 부착되게 구성됨

◦ 심전도 센서에 무선으로 전력을 공급하는 무선 충전 모듈

­ 태양광 집진기 및 광전변환기, 축전지로 구성된 전력 생성부 및 전력 송신부

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◦ 수신 코일이 피부의 단면상에서 자기장 형성 코일과 중첩됨에 따라, 해당하는

자기장의 영향을 받도록 구성된 것을 특징으로 하는 ‘태양광 무선 충전을 이용한

심전도 측정 장치’

태양광을 이용한 심전도 센서용 무선 충전 모듈의 구성도

3) 권리의 안정성(법적 안정성과 유사권리대비 경쟁력)

◦ 신규성 및 진보성 판단

­ 청구항 7항, 17항

⦁ 심전도 측정을 위한 신체 내부에 삽입되는 심전도 센서와 신체 외부에 배치

되어 무선으로 전력을 공급하는 무선 충전 모듈로 구성되며, 이에 대한 심전

도 센서 충전 방법을 게시하고 있어, 기존 기술과 차이점을 보임

­ 따라서 특허협력조약(PCT) 제33조(2) 및 제33조(3)에 따른 신규성 및 진보성을

확보하고 있는 것으로 판단됨

◦ 산업상 이용가능성

­ 특허협력조약(PCT) 제33조(4)에 따라 산업상 이용이 가능함1)

1) 특허헙력조약(PCT) 제33조(국제예비심사) (2) : 국제예비심사의 목적상, 청구의 범위에 기재되어 있는 발명은 규칙에 정의된 선행기술에 의하여 예상되지

아니한 경우에는 신규성을 가지는 것으로 본다. (3) : 국제예비심사의 목적상, 청구의 범위에 기재되어 있는 발명은 규칙에 정의된 선행기술을 고려할 때 소정의

기준일에 당해 기술분야의 전문가에게 명백한 것이 아닌 경우에는 진보성을 가지는 것으로 한다. (4) : 어떠한 종류의 산업분야에서든지 동 발명의 실정에 따라 기술적인 의미에서 생산되고 사용될 수 있는 것일

경우에는 산업상의 이용가능성을 가지는 것으로 한다. "산업"은 공업소유권의 보호를 위한 파리협약에 있어서와 같이 가장 광의로 해석된다.

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2. 시장규모

1) 목표 시장

◦ 본 기술은 태양광을 이용한 무선 심전도 센서 및 충전 모듈로써, 기본적으로 센

서 시장(바이오센서, 무선 센서, 스마트 센서)을 타겟으로 하고 있음

◦ 더 나아가 이를 기반으로 원거리 환자모니터링 및 보건의료 데이터 시장으로

진출할 수 있으며, 그를 위한 수단으로 웨어러블 디바이스 및 통합의료시스템

등을 활용하여 해당 분야에도 추가적인 진출이 예상됨

2) 시장 현황

◦ 시장조사업체인 프로스트 앤 설리번에 따르면, 세계 바이오센서 시장 매출액은

2014년 기준 115억 3,000만 달러에 달하며, 2021년 287억 8,000만 달러에 달할

것으로 전망함

세계 바이오센서 시장 매출액 규모 현황 및 전망

* 출처 : 프로스트 앤 설리번, 2014.

◦ 2014년 전 세계 원거리 환자모니터링 서비스 매출은 19억 달러(출처: Junjper Re

search, 2010)에 이르고, 전 세계 헬스케어 기업의 모바일 앱 시장은 17억 달러

(출처: Chilma가 Research, 2010. 11.)에 달할 전망임

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◦ 스마트센서 시장규모는 14년 기준 351억 달러 규모이며 2011년부터 매년 8.2%

의 연간 성장률을 기록해 17년에는 458억 달러의 시장규모를 형성 할 것으로

전망됨

­ 우리나라 정부 또한 글로벌 스마트센서 시장에서 경쟁력을 높이기 위해 국내

스마트센서 시장을 적극 지원하는 것을 결정하였으며, 2015년부터 2020년까지

총 1,508억 원을 투입할 것이라고 발표한 바 있음

전 세계 스마트센서 시장 전망

* 출처 : 우리투자증권 리서치센터, 2014.

◦ 몸에 착용하는 무선센서는 2016년에 1억대의 출하가 예상되며, 향후 5년동안 스

포츠, 피트니스 등 소비자 시장은 물론 기업용 시장 모두에서 심장박동모니터로

부터 착용식 혈당계까지 다양한 기기가 출하될 전망임

◦ 애플은 지난 2015년 미국 산호세에 위치한 맥심 인터그레이티드의 반도체 공장

을 1,820만 달러(한화 215억 원)에 구매하였으며, 규모와 보유 장비 등을 보면

바이오센서 관련 연구개발과 프로토타입 제조, 파일롯 생산을 위한 용도로 사용

할 가능성이 높은 것으로 알려져 있음

◦ 2016년 전 세계 헬스케어 와이파이 시장은 13억 4,000만 달러에 달하고, 앞으로

와이파이음성통화와 실시간 위치추적이 의료기관네트워크에 편입 될 것이며, 이

는 모바일 모니터링 기기에서 와이파이 활용을 촉진하는 기폭제가 될 전망임

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3. 기술 유용성

◦ 심전도란?

­ 심장이 수축함에 따라 심박동과 함께 발생하는 전위차를 곡선으로 기록한 것

­ 심장근육의 수축은 생명체의 전기를 공급하는 발전기와 같은 역할을 하며, 즉

수축을 일으키는 원동력이 심방의 동방결절에서 발생되는 미세한 전류라고 할

수 있음

◦ 심장의 특수한 근섬유는 신경계의 영향을 받지 않고, 심장의 활동을 스스로 조

절하며, 이러한 조절능력은 내인성 요인(intrinsic factors)에 의해 조절됨

­ 이러한 조절능력을 가진 특수한 계통을 전도계라 함

◦ 심전도 및 심전도계

­ 심장이 활동하는 동안의 전기적 자극에 대한 기록을 심전도(Electrocardiogram

: ECG)라 하며, 이를 기록하는 장치를 심전도계(Electrocardiography)라고 함

1) 기술의 혁신성

◦ 최근 생체신호를 실시간으로 모니터링하여 고령인구의 일상적인 건강과 만성질

환을 효율적으로 관리하는 기술이 개발되고 있지만, 현존하는 생체신호 sensor

들이 가지는 기술적/성능적인 한계점(큰 부피, 전도성 젤의 사용, 유선 전송 시

스템 필요 등)이 존재하여 상용화되지 못하고 있는 실정임

◦ 이와 더불어 다양한 종류의 신호들을 융합적으로 분석하는 방법의 부재 역시

실시간 건강 모니터링 기술이 상용화 되는데 큰 걸림돌로 작용하고 있음

◦ 심전계 제품을 살펴보면, 심전도 해석 알고리즘에 대해 제조사별 차이가 있으며,

나이 및 성별 등에 따라 심전도 해석에 약간씩 차이를 두는 것이 일반적임

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◦ 본 기술에서 개발되는 multi-modal epidermal sensor는 늘어나거나 수축, 휘어

짐 같은 기계적 변형에 강인하고, 가볍게 피부에 밀착되어 다양한 종류의 multi

-modal 신호를 측정할 수 있음

­ 인체에 무해하며, 무선 전송 기능을 추가할 수 있어 무선 충전이 가능함

­ 기존 센서에 비해 동일 수준 또는 이상의 수준으로 생체신호 측정이 가능함

◦ 이와 더불어 epidermal sensors를 통해 측정한 다양한 종류의 multi-modal 데이

터를 융합하고 함께 처리할 수 있는 기술은 신호 측정 기술의 다음 단계로서

중요한 역할을 할 것으로 전망됨

2) 기술수명(기술의 활용으로 수익 창출할 수 있는 기간)

◦ 현재 전 세계적으로 IT 인프라를 활용한 웨어러블 디바이스 분야에 많은 연구개발

이 진행되고 있으며, Google, Microsoft, Qualcomm, Apple 등 글로벌 기업 또한

관련 기업들을 인수하며 시장 진출을 도모하고 있음

◦ 병원 및 정부기관을 대상으로 하는 B2B 및 일반 고객을 대상으로 하는 B2C 등 다

양한 사업화 전략을 활용한다면, 해당 기술의 수명은 10년 이상이 될 수 있을 것으

로 예상함

3) 파급성(대상기술 적용 가능 제품 수)

◦ Multi-modal epidermal sensor 센서의 경우 다양한 분야에 활용이 될 수 있는

중요한 플랫폼 기술이며, 우리나라가 선도하고 있는 IT 기술에 적용이 될 수 있

는 중요한 기술임

◦ 기본적으로 측정한 생체 신호의 경우 의학 분야에 있어서 진단 및 치료에 활용

할 수 있을 뿐만 아니라, IT 기기와 연동함으로서 오락이나 교육 분야 등의 다

양한 산업으로 활용할 수 있음

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4) 파급효과(고객에게 미치는 영향)

◦ 평균수명의 연장과 인구의 빠른 고령화로 인하여 의료 및 사회비용의 증가와

생산성 저하로 오는 경제적 부담과 손실이 빠르게 증가하고 있음

◦ 기존의 치료 위주의 의료 행위를 예방 중심의 패러다임으로 전환시켜 치료에

사용되는 막대한 의료비용을 줄이고 다양한 질병의 빠른 진단에 기여할 수 있음

◦ 개인 맞춤형의 진단과 치료를 가능케 해주어 고령인구의 삶의 질을 높여주고

사회적 비용의 절감과 국가 경제력 향상을 도모할 수 있음

5) 정책적 지원(정부차원의 전략적인 신기술개발 지원 정도)

◦ 정부 육성정책의 일환으로 지경부, 보건복지부 등을 중심으로 무선심전도 모니

터링 산업을 포함하여 의료정보화를 추진하고 있음

◦ 한국정보통신기술협회는 산/학/연 17개 기관이 모여 국내 u-Health 활성화를

위해 서비스 플랫폼, 통신 프로토콜, 네트워크, 관련기기 인터페이스 등에 관한

표준화를 진행 중에 있음

◦ 한국정보통신기술협회, 한국전자통신연구원, 삼성전자, 엘지전자, KT, H3System

등은 u-Health 관련 국제 표준화 및 인증단체인 CHA(Continua Health Allianc

e)의 회원기관으로 u-Health 관련 인증제도 확립, 무선 디바이스에 대해 상호

호환성 제공을 위한 표준 규격 등을 연구 개발하고 있음

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4. 기술 경쟁성

1) 차별성(기존 또는 유사기술 대비 경쟁적 우위성, 친환경성 등)

◦ 상용화 무선 패치 타입의 생체신호 센서/계측기가 가지고 있는 물리적(Flexibility)

/기술적 한계(부피, 무게, 제한적 접촉으로 인한 측정 불량, 전송 시스템의 기술적

한계, 배터리 성능 등) 극복을 위한 무선 피부 접착형 생체신호 측정 센서 개발

◦ 신축성이 뛰어나고 최소 자각 tatoo형 재료위에 측정 센서 (심전도, 뇌전도, 근

전도, 피부온도, 운동량 등)의 패키징 기술의 원천기술 확보

◦ IT 기술을 이용한 데이터 융합 알고리즘을 활용하여 모바일 환경에서 무선 생체

신호 측정 및 데이터 융합 시스템을 구축하여 대상의 remote health monitoring

정확도가 향상됨

2) 모방용이성

◦ 태양광을 이용한 심전도 센서용 무선 충전 모듈, 심전도 측정 장치 및 심전도

센서 충전 방법에 대한 기술을 제공하며, 특허권 내에 심전도 센서의 무선 전력

수신부 및 무선 충전 모듈에 대한 구성요소를 확보한 상황임

◦ 심전도 센서, 무선 데이터 모듈, 무선 전력 모듈 등 각 기술적 요소는 다양한 기

관에서 활발히 연구가 진행되고 있으나, 해당 기술은 이러한 기술적 요소들을

결합 및 활용한 통합 기술임

­ 각 기술의 모방용이성은 다소 높을 수 있으나, 본 기술은 이들을 결합, 통합,

연계한 시스템적 구성요소가 포함되어 있음

◦ 또한, 특허권을 확보한 상황으로 해당 기술분야 및 응용분야에 대한 권리적 장

벽을 구축한 상황이기에 모방용이성은 낮은 수준일 것으로 판단함

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3) 회피비용

◦ 하드웨어적인 부분은 기존에 출시되고 유통되고 있는 센서들을 활용한 후, 추가

연구개발 등을 통해 어느 정도 모방이 가능할 것으로 예상되며, 리버스 엔지니

어링을 통한 모방의 경우, 개발비와 설계비용이 단축될 수 있을 것으로 보임

◦ 소프트웨어적인 부분은 센서와 무선 충전 모듈, 무전 데이터 전송시스템 등을

하나의 시스템으로 묶는 무형의 기술이기 때문에 리버스 엔지니어링을 통한 모

방은 다소 어려울 것으로 판단됨

­ 다만, 무선 데이터 포집 기술 등 유사 기술을 활용한 통합시스템의 개발은 가

능할 것으로 보임

○ 종합적으로 고려한 결과, 리버스 엔지니어링을 통한 유사한 기술 개발은 본 기

술의 연구 개발 소요비용과 비슷한 수준일 것으로 판단되어짐

4) 대체기술 존재 여부

◦ 서울대 생체계측신기술센터는 과기부 지원으로 인체활동을 제한하지 않고 정상

적인 생활을 유지하면서 실시간에 지속적으로 인체기능을 진단 할 수 있는 생

체신호계측 기술을 연구하고 있음

◦ 연세대 이동형 응급의료용 정보시스템센터는 보건복지부 지원으로 응급환자상태를

모니터링하기 위한 무선 심전계와 이동형 응급환자 통합계측시스템을 개발함

­ 재택 건강관리시스템연구센터는 재택진료를 위한 다차원 생체신호 검출 시스

템 및 다차원 생체 연구를 진행하고 있음

◦ 한국전자통신연구원에서 정보통신부의 지원을 받아 생체신호를 측정하는 센서

와 측정된 생체신호를 분석하는 분석 모듈이 의복과 결합된 첨단 착용형 생체

신호 측정 및 분석 시스템인 바이오셔츠를 개발한 바 있음

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­ ETRI의 패치형 맥박 및 운동량 측정 모듈은 전위센서와 가속도센서를 이용하여

일상생활 중 안정적으로 심전도와 가속 신호를 측정함

ETRI의 패치형 맥박/운동량 측정모듈

◦ 미국 스타트업 기업인 mc10 社에서 바이오스탬프(Bio Stamp)를 개발하였으며,

ECG(심전도센서), EEG/EMG(뇌파, 근전도)센서, 온도센서 등이 탑재되어 신체

변화를 모니터링 할 수 있으며, 씰 형태의 센서를 피부에 붙여서 사용하며 코팅

스프레이를 뿌리면 1주간 사용이 가능한 것으로 알려져 있음

◦ 국내 시장은 혈압 및 맥박, 혈당, 체지방 등에 국한된 홈 원격진료 서비스 위주로

발전하고 있으나, 아직 u-Health 서비스 시장형성의 초기단계에 머무르고 있음

5) 경쟁자에게 미치는 영향

◦ 현재 심전도 센서는 주로 병원에서 유선으로 연결되어 사용되고 있으나, 본 기

술이 제품화 및 상용화 될 경우, 가정 등 원거리에서 측정되는 데이터를 손쉽게

수집 및 활용할 수 있음

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5. 산업특성

1) 산업특성

◦ 대형병원 및 솔루션 업체들 간의 제휴가 비교적 활발하며 대학 및 정부산하 연

구소 등에서 Wireless ECG health-care에 관한 연구가 활발히 진행하고 있지만

병원서비스는 이루어지지 않고 있음

◦ 또한, 개인의 일상생활 모니터링 기술과 건강생활 상태 및 활동과 관련된 종합

적인 분류나 분석, 판단하는 기술, 정보체계나 지표, 서비스 개발 경험과 역량,

생활패턴의 가시화 등에 대한 산업적 움직임은 취약한 상황임

◦ 2000년대 이후, 의료분야를 중심으로 발전된 u-Health는 정부 재정을 지속적으

로 투자받으면서 해외 기술력에 비춰봤을 때, 사용자 정보단말 기술은 상당한

수준까지 올라왔음

­ 그러나 상용화 단계에서 비용 부담 주체의 문제, 저소득층으로 구성된 소비자

의 능력과 의지 등으로 인하여 비즈니스 모델 확보에 실패함

◦ 사용자의 다양한 요구, 산업영역의 지속적인 확대를 위해, 표준화를 바탕으로 한

다품종 소량생산 구조로 중소/중견 전문기업에 적합한 신산업 분야임

2) 산업성장성

◦ 경쟁력의 원천으로써 기존의 네트워크 중심 연결형 서비스에서 One-source Mul

ti-use 환경 플랫폼 기반 동기화 서비스가 부각되고 있음

◦ 일부 대형 종합병원을 중심으로 u-Healthcare 서비스 제공을 위해 통합의료정보

시스템(IMIS)을 구축하거나 검토하고 있으나, 구축이 원활히 이루어지지 않고

있는 실정임

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­ 대부분의 병원은 병원정보시스템(HIS)을 중심으로 한 개별적 내부시스템의 통

합에 국한되어 있고 최근 전사적 자원계획(ERP), 지식경영시스템(KMS) 등을

도입하고 있으나, 대부분 병원 내부의 프로세스를 중심으로 e-Hospital을 구현

하는데 목적이 있음

◦ 네트워크 중심 연결형 서비스를 통해 서로 연결되어 있지만 서비스마다 다른

인터페이스의 문제로 폐쇄적인 성향을 띄고 있고, 각 서비스간의 정보전달 및

소통의 문제 해결을 위해 웰니스 표준화가 필요한 실정임

◦ 이에 대한 표준화가 이루어지면, 국내에 기 구축된 IT 인프라를 활용한 센서 및

데이터 구축 등 관련 산업들은 큰 성장동력을 얻게 될 것으로 예상함

3) 경기변동의 특성

◦ 의료기기 산업은 정부 정책에 따라 변동성이 큰 산업분야이기에 경기변동에 따

른 특성은 크지 않을 것으로 예상함

­ 추정 수요대상인 각 지역병원 및 정부산하 의료기관에서의 수요는 꾸준할 것

으로 보임

◦ 본 기술을 활용한 웨어러블 디바이스의 판매 타겟인 일반 수요자들은 경기변동에

많은 영향을 받으며, 이에 따라 B2C에 대한 매출 등은 큰 영향을 받을 것으로

예상됨

­ 다만, 건강 관리 및 웰빙 생활에 대한 수요는 꾸준히 증가되고 있으며, 일반

시민들의 해당 제품에 대한 관심도 또한 꾸준히 증가될 것으로 예상됨

◦ 최근 다양한 모바일 헬스케어에 대한 기술들이 급증하고 있고 이들의 데이터를

활용하는 다양한 사업모델이 개발되고 있으며, 이를 통한 신규 수요는 지속적으로

증가할 것으로 전망됨

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6. 시장특성

1) 시장구조(기업의 수, 진입의 허용 여부, 상품의 차별성 등)

◦ 국내 시장은 건강관리서비스를 중심으로 u-Fitness, u-Diet, u-Sports 등 새로운

비즈니스 모델을 모색 중이며, 최근 SKT, KT, LG U+와 같은 이동통신 서비스

업체의 유/무선 정보통신 기술력과 대학병원의 선진 의료기술을 바탕으로 합작

사를 설립하여 u-Health 시장선점 전략을 추진하고 있음

­ SKT는 서울대학교병원과 공동 설립한 헬스커넥트를 통해 ‘헬스온 서비스’를

이용한 검진기반 통합건강관리 서비스 1단계를 SKT 임직원을 대상으로 상용

화를 진행하고 있음

­ KT는 연세대학교의료원과 공동 설립한 후 u-Health를 통해 국내 중소형 병원

을 대상으로 병원정보시스템을 구축하는 사업을 진행하고 있으며, LG U+는

자생한방병원과 한방기반의 스마트 헬스케어 공동사업을 추진하고 한방 건강

관련 컨텐츠를 제공할 계획임

◦ LiveHealthier

­ 기업과 개인의 맞춤형 건강관리 프로그램을 제공하는 업체로써, 단체의 환경과

건강평가, 생체 인식 검사 등의 자료를 모으고 데이터구동 방식에 따라 평가하고

모집단, 위험요소들, 가변성에 대한 접근 방법을 식별 후, 솔루션을 구현하고

평가를 반복함

­ 참여자의 목표 달성을 위해 다양한 인센티브제도를 도입하여 동기부여 제공

◦ Google

­ 사용자의 웰니스 정보와 개인건강기록 데이터를 저장하고 의료정보를 제공하

는 서비스인 ‘Google Health’를 선보였으나 기대했던 성과를 얻지 못하여 서비

스를 종료함

­ 그러나 여전히 헬스케어에 대한 관심이 있고, 환자건강 연구 행위에 접근하는

새로운 방법에 대해 연구 중임

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­ 클라우드 소싱 데이터를 활용한 ‘Google Flu Trends’ 서비스를 독감이나 감기

등의 특정 검색어 쿼리 빈도수를 지역으로 분류하여 전 세계 독감 유행 수준

을 예상하고 있음

Wireless Cardiac Telemetry System(CG-6108 ACT)

◦ Care Innovations

­ GE의 QuietCare와 Intel의 Health Guide platform, Reader 등 두 회사가 만든

솔루션을 통합함

­ 원거리 환자 모니터링, 개인건강관리, 보조기술 서비스를 구축함

GE 社의 QuietCare

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2) 시장수요(제품의 특성 및 가격변화에 대한 고객의 수요정도)

◦ 최근 웰빙 문화가 확산되면서, 실제 사용자들의 건강에 대한 관심도 및 관리를

위한 노력이 급증하고 있음

◦ 우수한 IT 인프라를 바탕으로 모바일 애플리케이션과 연동되는 웨어러블 디바이

스의 개발 또한 증가하고 있음

­ 다양한 기업의 참여와 시각적 자료를 이용해 소비자와 쉽게 소통이 가능한 모

바일 서비스 모델이 급증함

­ 단말기와 웹의 통합된 서비스를 통하여 단순한 웰니스 서비스 제공함

◦ 이와 더불어, 기업 내 복지증진에도 많은 관심이 집중되고 있으며, 기업 구성원

들의 웰니스를 타겟으로 하는 B2B 서비스 또한 급증하고 있음

◦ 대형 글로벌 기업들은 기존의 사업분야인 IT 및 통신, 의료기기, 인터넷망 등의

인프라, 콘텐츠, 자본력를 바탕으로 헬스케어, 웰니스 분야 내 기업 인수를 통해

사업분야의 확장을 추진 하고 있음

3) 규제 및 지원(제도적 제약요인(승인, 허가 등) 또는 장려요인(정부의 지원책 등))

◦ 본 기술을 활용한 제품은 식품의약품안전처(의료기기정책과)의 의료기기품목 및

품목별 등급에 관한 규정에 근거하여 ‘A90100.01’ “유헬스케어심전계“ 에 포함

되며 2등급으로 구별됨

­ 2등급 : 사용 중 고장이나 이상으로 인한 인체에 대한 위험성은 있으나 생명의

위험 또는 중대한 기능장애에 직면할 가능성이 적어 잠재적 위험성이

낮은 의료기기

◦ 모든 의료기기는 GMP(Good Manufacturing Practice) 적합인정을 받아야만 판

매가 가능함

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­ GMP : 의료기기 제조·수입업자 및 임상시험용 의료기기 제조·수입자에 대해

원자재의 구입으로부터 제조, 포장, 출하에 이르기까지의 생산공정 전

반에 걸쳐 충분한 조직적 관리하에 의료기기를 생산하는 체제를 확립

하기 위하여 필요한 법적 요건에 대한 인증

­ 근거법령 : 의료기기법 시행령 및 시행규칙 / 의료기기제조⦁수입 및 품질관리

기준

GMP (Good Manufacturing Practice) 절차흐름도

7. 경쟁특성

1) 기업간 경쟁강도(동일시장 내 기업간 경쟁의 정도)

◦ 미국 내 대기업을 중심으로 연구가 활발히 이루어지고 있으며, 우리나라는 그

뒤를 쫓고 있음

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◦ 국내 시장은 이동통신 3社를 중심으로 상용화를 준비하고 있으며, 그 외 많은

중소기업이 시장에 진출하고 있는 상황임

◦ 국내 중소기업들 간, 시장점유율은 매우 낮은 상황이며 이에 따른 시장진출 및

진입은 수월할 것으로 예상됨

­ 다만, 미국 등지에서 활발히 사업을 영위 중에 있는 Google, Qualcomm, Micro

soft, Fitbit 등 글로벌 기업들이 국내 시장에 대거 진출하고 있으며, 이에 따라

국내 시장에서도 해외 기업들과의 경쟁은 불가피 할 전망임

FItbit 社의 활동량계, 체중계, 모바일 애플리케이션

­ 이 외에도 저가 정책으로 호평을 받고 있는 샤오미 社가 애플 등 글로벌 기업

과의 특허권 문제를 완전히 해결한다면, 가장 무서운 경쟁 기업이 될 수 있음

◦ Google

­ 미국 캘리포니아 대학과 UCLA에서 개발한 소형 3 lead 심전계는 부정맥(심방

세동)을 검출하기 위한 센서로 개발함

IMEC에서 개발된 3 리드 심전도

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◦ Qualcomm

­ 의료업체, 개인비상응답시스템 전문업체 등과 합작해 ‘LifeComm’를 설립

­ 의료 장비 업체의 제품에 자사의 무선 기술을 제공하여 다양한 무선 헬스 모

니터링 서비스를 제공하고 있음

­ 안테나와 센서가 내장된 반창고를 피부에 부착해, 건강정보의 측정치를 사용자

의 휴대용 단말기와 이동통신을 통해 주치의에게 전송하는 방식의 서비스가

개발되어 시판 중임

◦ Verizon Wireless

­ 가정 내 헬스케어를 지원해주는 애플리케이션 서비스인 ‘OnCare’를 개발함

­ GPS가 내장된 휴대용 단말기로 재택 요양보호사와 의료기관과 정보교환 및

통신이 가능하도록 지원함

­ 교외지역에 있는 환자들의 원격 진단과 처방을 ‘Verizon Telehealth Collaborati

on Services’를 통해 직접 방문할 필요 없이 원격으로 주문형 교육과 컨설팅

서비스를 제공함

◦ Microsoft

­ 웹기반 플랫폼 ‘HealthVault’를 통해 개인 및 가족 건강과 피트니스 정보 저장

및 관리를 지원하는 서비스를 제공함

HealthVault

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2) 제품의 경쟁성(대체제품과의 경쟁적 우위성)

◦ Epidermal electronics의 실질적인 사용단계에서는 사용자의 편리함과 무자각 모

니터링을 위해 무선 시스템 구현은 필수임

­ 기존 시스템이 블루투스나 ZigBee와 같은 통신 시스템을 이용하여 무선 시스

템을 구현했다 하더라도 여전히 센서와 증폭기 및 통신 모듈간 전선은 없앨

수 없을 뿐 더러 상대적으로 큰 크기의 시스템을 사용자가 항상 휴대하기에는

번거로운 문제점이 있음

◦ 그러나, 본 기술을 활용한 시스템은 모든 센서와 신호 증폭 및 처리기, 통신 모

듈이 multi-modal epidermal sensor 시스템 안에 내장되어 있고, 피부에 마치

문신(Tattoo)과 같이 매우 얇고 가볍게 부착되어 사용자가 착용한 것을 거의 느

끼지 못하는 상태에서 건강 모니터링을 수행할 수 있는 장점이 있음

◦ 또한, 구현되는 무선 시스템은 핸드폰이나 휴대용 컴퓨터를 통하여 병원 시스템

과 자동으로 연결을 할 수 있게 되어 자동 원격 진료 시스템(Telemedicine)을

구축할 수 있는 기틀을 마련할 수 있음

Epidermal Electronics를 이용한 자동 원격 진료 시스템(Telemedicine) 예시도

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8. 사업화 가능성

1) 사업화 기간 및 비용 적절성

◦ 사업화 예상 기간 : 3년

­ 1차년도 : 구동 시퀀스 및 알고리즘 개발, 시제품 제작

­ 2차년도 : 통신 및 보안 알고리즘 설계, S/W 품질 검증 및 유효성 확보, 시뮬

레이션 및 시스템 Interface 구축, 파일럿 생산 및 테스트

­ 3차년도 : 통합 시스템 구현, 전자파 인증 확보, 양산 시설 확보, 안전성/신뢰

성 평가(공인기관), 양산 및 판매

2) 기술이전(또는 출자) 가능성

◦ 계명대학교 산학협력단이 보유하고 있는 등록 특허권으로써, 기술이전과 출자에

대한 제한요소는 존재하지 않음

◦ 본 기술은 의료기기 사업 및 데이터 관련 사업을 영위 하고 있는 업체로의 기술

이전이 이상적일 것으로 판단됨

3) 사업화 실현 가능성(시장진입 및 매출발생 가능성)

◦ 인체 무해성 및 신뢰도 측정을 위한 사용자 테스트 환경을 구축하여 상용화에

활용 가능

Epidermal Electronics Skin 예시도

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◦ Multi-modal epidermal electronics와 데이터 융합 알고리즘을 이용한 고령자를

위한 unobtrusive하고 지속적인 건강 체크 시스템 개발 예상

기술개발 전략 및 개념도

­ 추후 웰니스 Informatics Engine 및 개방형 Wellness 소프트웨어 플랫폼 개발을

통해 디바이스 개발업체가 웰니스 산업의 진입장벽을 없애주고, 웰니스 산업

활성화에 기여할 수 있음

­ 개인 Wellness 기록 서비스의 기술적/임상적 노하우 축적을 통한 국내ㆍ외 신

시장 창출을 위한 서비스 모형 및 상용화 모델을 발굴할 수 있음

◦ 융복합 생활건강서비스 제공을 위한 개방형 Wellness Recommendation & Encou

raging 플랫폼을 구축함으로써, 다양한 서비스 모델을 개발하는데 이점을 제공함