분야
hwp과 제 명
의료용 스마트웨어, 의료용 섬유의 현황과 연구동향에 관하여 서술하시오.
제 출 자 :
Ⅰ. 서론
현대사회에서 섬유는 의류용으로만 사용하고 그에 따라 개발되던 시대는 지났다. 섬유는 의류용이외에 산업용으로도 매우 중요한 소재로 각광받기 시작하면서 새로운 형태의 섬유에 대한 개발이 활발하게 이루어지고 있다. 스마트섬유는 좁은 의미로는 웨어러블 컴퓨터 구현을 위하여 개발된 섬유라고 할 수 있으며, 넓은 의미로는 미래 지향적인 기술을 기반으로 한 고 기능성섬유를 통하여 삶의 질을 높이는데 직접적인 기여를 한다고 할 수 있다. 스마트섬유의 선진화를 먼저 이루어 낸 미국과 유럽에서는 스마트 의류, 디지털 가먼트, 디지털 의류라는 다양한 용어로 웨어러블 디바이스를 표현하고 있다. 우리나라의 경우, 정부차원에서 스마트섬유를 미래 유망 산업으로 판단하고 이에 따라 국가적으로 신 성장 동력으로 육성하는데 노력하고 있다. 산업 원천 기술 로드맵에서 섬유 의류 분야를 살펴보면, 생각하는 섬유, 건강복지섬유, 극한환경 섬유, 섬유융합기능 섬유 등을 포함하여 스마트 섬유를 포함하여 스마트섬유라 정의하고 있으며, 의류패션소재와 생활용, 산업용 섬유 등 3대 분야 내에서 다양한 스마트 섬유 개발에 노력하고 있다. 스마트웨어는 고기능성 섬유에 디지털 센서, 초소형 컴퓨터 칩 등이 장착되어 의복 자체가 외부 자극을 감지하고 반응할 수 있도록 만들어진 이른바 미래형 의류라고 할 수 있다. 이는 몸에 착용하는 웨어러블 컴퓨터의 일종인 셈이다. 위에서 본 바와 같이 섬유소재를 통하여 건강한 신체를 유지하기 위한 다양한 연구가 진행되어 오고 있으며, 신소재 활용 연구를 통해 의료용 섬유소재의 발전이 이루어지고 있는 것을 볼 수 있다. 오늘날 의료용으로 사용되는 섬유는 치료용 이외에 치료보조용 섬유까지 포함하여 매우 많은 분야에서 사용하고 있다. 섬유가 의료용으로 사용된 것은 오래 전 고대 이집트인들이 상처를 치유하기 위하여 마를 봉합용 실로 사용한 것을 시작으로 인도에서는 BC 800년에 말의 털을 이용하여 봉합용 실로 이용한 기록이 있다. 이러한 점을 미루어 보았을 때, 의료용 섬유는 인류의 역사와 함께 했다고 생각해도 과언이 아닐 것이다. 의료용 섬유의 활용 분야는 환자를 치료하는 데 활용될 뿐만 아니라 의료종사자가 의료행위에 사용되는 도구 및 의복, 더 나아가서 환자의 건강상태를 확인 및 그에 대한 적절한 처방이 이루어져서 건강한 삶을 유지하는 데 활용된다는 점에서 의료용 섬유에 대한 연구를 지속적으로 이루어질 필요가 있다고 보여진다. 최근 우리의 생활 문화수준이 향상됨에 따라 건강에 대한 관심이 증가하는 추세이며, 환경오염 등의 문제로 인하여 청결하고 쾌적한 삶을 추구로 이어지고 있는 만큼 이러한 욕구를 충족하기 위하여 섬유제품에 의료적인 기술을 결합한 의료용 섬유 제품의 개발에 대한 필요성이 더욱 증가하고 있는 실정이다. 우리나라는 이러한 의료용 섬유 연구를 위하여 의료용 섬유 연구와 관련된 센터를 설립하거나 그와 관련된 정책 등을 통하여 활발한 연구가 이루어질 수 있도록 지원하는데 노력하고 있다. 이러한 노력은 우리나라 뿐만 아니라 세계적으로 선진국을 중심으로 연구되어지고 있으며, 그와 더불어 국가성장의 한 축으로 작용하기도 한다는 점에서 그 중요성을 인정받고 있다.
본 과제에서는 의료용 스마트 웨어, 의료용 섬유의 현황과 연구 동향에 관하여 서술하고자 한다.
Ⅱ. 본론
정보와 의류 기술의 집합체라고 할 수 있는 스마트 섬유 기술은 건강한 생활을 추구하는 현대인을 위하여 다양한 측면에서 응용이 가능한 센서 기술과 함께 개발됨에 따라 의료 분야에서 혁명적인 트렌드를 창조하고 있다.
2009년 유럽의 연구진들은 혁신적인 메디컬 센서 기술이 들어가 있는 스마트 의류를 개발하였다. 임산부를 위한 모니터링 벨트, 스포츠 훈련에 대한 지침 등을 제공하는 스포츠 의류관련 시스템, 부착할 수 있는 게임 컨트롤러, 스트레스성 외상에 대하여 예방 가능한 속옷까지 그야말로 다양하다. 그중 가장 주목을 받은 것은 근육 과부하를 모니터링 하여 반복적인 운동으로 인한 근육손상을 예방하는 지능형 섬유를 개발하였다. 동작을 반복하는 물리적인 운동에 의하여 발생하는 RSI 즉, 반복운동손상은 IT기기의 과도한 사용으로 인하여 발생된 새로운 현대질병으로, 지능형 섬유가 해당 질병을 예방할 수 있을 것이라고 전문가들은 예상했다. RSI 의류는 의류에 들어있는 새로운 센서 개발과 더불어 의사가 판단하기 어려운 근육의 수축 정도를 측정하고, 스트레스 수준까지 감지할 수 있기 때문에 필요할 때마다 적정수준에서 휴식을 권하는 메시지와 각종 의료정보를 제공이 가능하며, 비상 시 의료진에게 바로 연락할 수 있다.
이러한 메디컬 스마트 의류의 발전은 센서 장치를 직접 섬유에 내장하여 입기 편하고 스마트한 의류 ‘헬스 웨어’를 만들기에 이르렀다. 헬스웨어는 재활 중인 환자들에 대한 건강 상태를 유비쿼터스 환경에서 지속적으로 모니터링하는 서비스 체계 보급을 목표로 두고 있다. 이러한 헬스웨어의 개발로 병원에 가지 않고도 질병 상태를 파악할 수 있게 되었다. 이 시스템을 통하여 의사는 시간과 장소에 구애받지 않고 환자의 상태를 체크할 수 있기 때문에 환자들이 더욱 활동적이고 독립적인 삶을 영위할 수 있도록 돕고 있다. ‘입는 컴퓨터’라고 불리는 스마트 의류는 신체적 리듬이나 혈류의 변화 등을 측정하여 사용자의 건강 상태를 지속적으로 모니터링이 가능하다는 장점을 가지고 있다. 그 중에 여성 속옷에서 착한하여 개발된 ‘스마트 브라’는 심전도 및 피부 전기활성 센터가 내장되어 있어서 심장박동 측정하는 동시에 여성의 감정변화까지 감지하는 것이 가능하다. 이런 점에서 볼 때, 전문가들은 스마트 의류를 개발할 때는 착용 시 불편함이 없으면서도 심전도 신호를 정확하게 감지할 수 있는 예민한 반응을 가진 스마트 의류 개발을 중점으로 두고 있다는 것을 알 수 있다. 우리나라에서는 2014년 서울대 공과대학 박광석 교수(의공학과)팀은 스마트 브라에 적용하여 심전도를 모니터링 할 수 있는 센서를 개발하였다. 연구팀은 이 센서가 사용자에게 불편함을 주지 않는 동시에 심전도 검사 결과를 신뢰할 수 있는지 여부를 검증한 결과 휴식, 걷기, 트레드밀 운동 등 모든 활동영역에서 검사 결과의 신뢰성이 높은 것으로 확인되었다.
메디컬 섬유는 섬유산업의 블루오션으로 불리울만큼 그 전망은 좋다. 메디컬 섬유는 의사용 가운과 마스크에서 창상 드레싱, 상처봉합용 제품, 밴드류, 메디컬 스펀지, 인공혈관, 정형외과용 섬유 구조체, 심장판막 섬유 구조체 등 다양한 분야에서 응용되고 있다. 세계의 메디컬 섬유 소재 시장은 2000년도에 57억달러를 시작으로 매년 4.5%의 성장세를 보이고 있다. 메디컬 섬유 즉, 의료용 섬유는 의료기기와 의약 외품의 핵심부품의 소재를 사용하여 인체에 직접 또는 간접적으로 사용되는 섬유소재나 제품을 말한다. 의료용 섬유는 치료용 섬유와 신체기능보조용 섬유, 헬스케어/위생섬유로 구분할 수 있는데 치료용 섬유로는 창상치료 관련 제품(상처봉합용 제품, 창상치료제, 의료용 스폰지, 밴드류 등), 임플란트형 수술용 섬유제품(비뇨기과용 섬유구조체. 인공혈관, 유착방지막, 봉합사, 정형외과용 섬유구조체 등), 비임플란트형 수술용 섬유제품(골절치료용 부목 및 붕대, 외과용 벨트, 지혈패드, 수혈용 필터, 치과용 섬유 등)이 이에 속한다. 신체기능보조용 섬유는 인체조직 또는 기능 대체품(심폐기용 필터, 혈액필터, 조직재생용 섬유구조체, 인공신장등)이 이에 속하며, 헬스케어/위생 섬유로는 병원에서 사용하는 병원용품(의사 및 간호사 등 의료종사자 의복, 환자용 가운, 마스크, 침대보, 기저귀 등)과 가정생활용품(생리대, 유아용/성인용 기저귀 등)이 이에 속한다.
우리나라의 경우 이러한 의료용 섬유에 수입 의존율은 87.5%에 달한다. 부가가치가 높은 상처치료용이나 수술용 봉합사, 이식용 메시, 혈액필터, 투석기기 분야에서는 적자를 유지하고 있으며, 특히 의료기기 제조업체로 등록된 기업 중 단 2개 호사만이 섬유기술을 기반한 것에 비하여 섬유구조체가 핵심부품 소재인 의료기기를 수입하는 업체는 약 40$를 차지하고 있어서 의료용 섬유 기술 개발이 절실하다. 대구지역을 중심으로 의료용 섬유분야에 대한 연구개발이 조금씩 활발해지면서 한국섬유개발연구원, 한국염색기술연구소, 한국섬유기계연구소, 대구 가톨릭대와 함께 첨단 의료용 섬유소재 개발사업을 위한 MOU를 체결하여 2011년부터 본격적으로 추진하였다. 특히 위생용품이나 가정생활용, 병원용 소모품, 의료용 마스크, 상처치료용, 의료용 와이퍼 등이 지역 업체에 적당한 의료용 섬유 개발 분야로 평가되면서 상대적으로 기술중요도가 낮은 분야는 수출을 확대하는 동시에 부가가치가 높은 분야는 수입대체를 목적으로 개발을 추진해야 할 것으로 보여진다. 메디컬 섬유는 현재 미국과 독일, 일본 등 의료기술이 발달한 선진국을 중심으로 시장과 기술을 주도하고 있으며, 다른 분야에 비해서 원천기술에 대한 연구가 활발하게 진행중에 있다. 하지만 섬유기술 측면에서 살펴보면, 전통적인 섬유기술을 사용한 제품이 주류를 이루고 있기 때문에 첨단 섬유기술이 적용된 의료용구와 의양외품의 차별화된 집중개발을 통하여 고부가가치를 창출하는 우리나라의 미래 산업으로 육성할 필요가 있다. 그래서 우리나라의 의료용 섬유 시장 발전을 위하여 핵심소재에 대한 원천기술을 확보하고 그와 더불어 의료산업과 협업을 통한 융합기술 개발 및 개발제품에 대한 표준화와 임상실험을 위한 플랫폼 구축이 필요하다고 보여진다. 의료용 섬유는 원소재 기술과 응용제품으로 이루어져 있으며, 의료산업 분야에서 지속적으로 적용되는 형태로 발전되어 왔다.
Ⅲ. 결론
이상 의료용 스마트 웨어, 의료용 섬유의 현황과 연구 동향에 관하여 서술해보았다.
우리나라에서 개발하고자 하는 의료용 섬유 기술의 특성을 살펴보면, 실용적이고 검증된 섬유기술을 접목시켜서 기술적으로 차별화를 통해 생산된 제품을 상업화하여 선진국에서 선점하고 있는 기존 시장에 침투, 의료용 섬유 개발을 위하여 생체기능성 및 생체적합성 부여하기 위한 화학물리적 가공 기술을 핵심기술 등 다양한 기술연구를 통하여 주요 핵심기술을 확보하는 것이 무엇보다 중요하다고 보여진다. 이러한 연구를 통하여 고령인구의 증가에 따른 노화와 관련된
참고자료로 사용하세요.