삼성, 무채혈 혈당측정 기술 연구 진일보...갤럭시와 결합하면?

[라포르시안] 당뇨 환자는 정기적인 혈당측정을 위해 채혈을 해야 한다. 그러나 혈당측정을 위한 채혈 과정에 통증이 따르고, 혈당측정검사지와 채혈침 등의 소모성 재료 구매를 위한 비용부담도 만만치 않다.

바늘로 찔러 채혈하는 과정이 필요없이 정확하게 혈당을 측정할 수 있다면 당뇨환자들의 삶의 질이 크게 높아질 것으로 기대된다. 이런 이유로 비침습의 무채혈 혈당측정기 개발은 당뇨병 분야에서 중요한 과제이기도 하다.

특히 웨어러블 디바이스와 결합할 수 있는 무채혈 혈당측정 기술 개발은 디지털 헬스케어 분야에 큰 변화를 가져올 것으로 전망된다. 국내 연구진이 디지털 헬스케어의 진일보한 변화를 이끌 수 있는 걸음을 내디뎠다.   

삼성전자 종합기술원은 모바일 헬스케어랩 연구진이 비침습 혈당 측정법을 개발하고 그 결과를 세계적인 학술지 인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 발표했다고 29일 밝혔다.

MIT 연구팀과 공동으로 진행한 이번 결과물은 직접 피를 뽑지 않고 레이저 빛을 이용해 혈당을 측정하는 비침습 혈당 측정기술이다.

연구진이 주목한 비침습 혈당 측정법은 1990년대부터 꾸준히 연구돼 온 방식이지만 채혈 없이 혈액 내 혈당 농도를 정확히 측정해야 하는 문제는 학계의 난제로 꼽혀왔다.

삼성종합기술원과 MIT 연구진은 비침습 혈당 측정에 레이저 빛을 이용해 물질을 식별하는 '라만 분광법'(Raman spectroscopy)을 적용했다.

레이저 빛을 특정 물질에 쏘아 산란될 때 물질 분자의 고유 진동에 의해 산란된 빛의 파장이 변한다. 물질이 여러 개 일 땐 신호가 복잡하게 섞이기도 하는데, 이 분석법은 다른 비침습 방식과 비교했을 때 특정 물질을 구분하는 식별 능력이 매우 뛰어나다.

연구진은 측정 방식의 정확도를 높이기 위해 ‘비접촉 사(斜)축(non-contact off-axis) 라만 시스템’을 개발했다. 이는 비스듬히 기울인 빛을 피부 아래층에 도달하게 해 우리 몸속 혈당의 라만 스펙트럼을 얻어내는 기술이다. 이 방식을 적용해 비침습 신호 측정의 정확도 지표인 상관계수를 업계 최고 수준인 0.95로 끌어올릴 수 있었다.

연구진은 라만 스펙트럼 내 혈당 신호 추출을 위한 신호처리 방법도 고안해 혈당을 측정할 때 센서나 사람의 움직임 등 주변의 영향을 최소화할 수 있다.

기존 통계 분석 기반의 비침습 혈당 측정 방식과 비교해 라만 스펙트럼의 물리적 특성을 이용, 혈당 예측도를 높인 점도 주목할 만하다.

삼성전자 종합기술원 남성현 마스터는 “비침습 혈당 측정 기술은 30년 난제로 불릴 만큼 어려운 기술로, 이번 연구는 기존의 틀을 깨고 비침습 혈당 측정기술에 명확한 실험적 증거와 방향을 제시했다는 점에 큰 의미가 있다”며 “추가 연구를 통해 비침습 혈당 센서의 상용화에 힘쓸 것”이라고 말했다.

한편 글로벌 인구 고령화로 전 세계 성인 인구 중 당뇨환자도 지속적으로 증가하는 추세다. 이 때문에 효과적인 당뇨 관리를 위한 디지털 헬스케어 기술 개발은 의료계와 IT업계의 주요 관심사로 떠올랐다.

이런 상황을 고려할 때 레이저 빛을 이용한 무채혈 혈당측정 기술을 상용화하고 이를 웨어러블 디바이스와 결합하면 상당한 시너지 효과를 낼 것으로 보인다.

삼성은 앞서부터 스마트폰 '갤럭시 S' 시리즈에 헬스케어 기술을 접목하려는 시도를 해왔다.

애플의 경우 '애플워치'에 생체신호 측정 기술을 결합한 디지털 헬스케어 서비스 개발을 적극 추진하고 있으며, 특히 무채혈 혈당측정 기술 개발에도 상당한 투자를 해온 것으로 알려졌다.