"피 뽑는 고통 없이…" 스마트워치로 ‘혈당 측정’하는 날 올까

스마트워치의 기능이 갈수록 발전하고 있다. 혈압, 심전도뿐만이 아니라 수면리듬, 부정맥까지 잡아준다. 많은 사람이 기대하는 건 혈당 측정 기능이다. 당뇨병 환자들은 하루에 몇 번씩 피부에 바늘을 찔러 피를 뽑는 고통에서 해방될 수 있기 때문. 실제 애플 등 유수의 기업들이 혈당 측정 기능을 자사의 스마트워치에 탑재할 거라는 소식이 전해지기도 하는데, 상용화가 얼마 안 남은 걸까?

◇당뇨병 환자들 꿈, 비침습 혈당 측정
현재 의료현장에서 활용되는 가장 진보한 혈당 측정 기술은 ‘연속혈당측정기(Continuous Glucose Monitoring, CGM)’다. 센서가 달린 바늘을 피부에 삽입해 혈당 수치를 스마트폰으로 받아볼 수 있다. 무증상 고·저혈당을 감지하거나 혈당의 높낮이를 조절해 합병증 위험을 줄일 수 있다. 다만 센서를 주기적으로 교체해 줘야 하고 감염 우려가 있다는 한계가 있다.

이러한 한계를 극복한 개념이 ‘비침습 연속혈당측정기(Non-Invasive CGM)’다. 바늘 등으로 피부를 뚫지 않아도 실시간 혈당 수치를 포함한 당화혈색소까지 측정할 수 있어 사용자 편의성이 높은 차세대 기술로 인식된다. 그러나 독보적인 기술이 없는 탓에 여러 기업들이 뛰어 들어 피부 바깥에서 혈당을 측정하기 위한 기술들을 개발하고 있다.

◇빛·열·전자기·음향으로 혈당 측정, 다양한 기술 개발 중…
비침습 연속혈당 측정에 활용할 수 있는 기술은 다양하다. 한국전자통신연구원의 ‘비침습 연속혈당 모니터링 기술동향’에 의하면 검체 유형에 따라 크게 3가지로 분류할 수 있다. 첫 번째 유형은 눈물, 땀, 소변 등 체액 속 미량의 포도당으로 혈당을 측정하는 기술이다. 대부분 센서의 당분해효소가 포도당과 만나 화학 반응을 일으킬 때의 전류를 측정해 혈당의 변화를 알아내는 식이다. 렌즈나 피부 패치의 형태를 띤다.

두 번째와 세 번째 유형은 인체에 무해한 신호를 송수신해 혈당을 측정하는 기술이다. 검체의 종류에 따라 간질액형과 혈액형으로 나뉜다. 혈당은 혈관 내의 혈액을 검체로 삼는 게 가장 정확하다. 그러나 측정 신호를 혈관벽 너머로 보냈다가 다시 수신하는 건 더 어렵다. 이때 대안이 피하지방의 간질액이다. 간질액은 혈액 속 포도당이 세포로 유입되기 전에 머무는 곳이다. 간질액의 포도당 농도를 측정하면 5~15분 전의 혈당 수치를 알 수 있다.

측정 신호의 종류 역시 다양하다. 가장 폭넓게 연구되고 있는 신호는 빛이다. 빛이 포도당 분자를 만났을 때 흡수, 반사, 산란되는 정도로 혈당을 측정하는 광학적 원리다. ‘근적외선·중적외선·원적외선 분광(NIR/MIR/FIR spectroscopy)’, ‘라만 분광(Raman spectroscopy)’ 등이 대표적이다. 빛 외에도 열, 전자기, 음향 등으로 혈당을 측정하려는 시도들이 이어지고 있다.

◇비침습 혈당 측정 의료기기, “최소 5년 이후 나올 것” 
현재 개발 단계에 있는 의료기기들도 있다. 2017년 설립된 일본의 ‘Light Touch Technology’는 중적외선 분광법 기술을 확보하고, 손가락 끝으로 기기를 터치하면 5초 만에 혈당 측정이 가능한 제품을 개발하고 있다. 2015년 설립된 독일의 ‘DiaMonTech’도 중적외선으로 혈당을 측정하는 기술을 확보하고 휴대형 제품을 개발하고 있다. DiaMonTech의 기술은 임상시험 결과 오차율이 낮아 삼성전자가 투자하기도 했다.

국내 비침습 연속혈당측정기 개발은 벤처기업들이 이끌고 있다. 후아메디컬, 아폴론이 대표적이다. 후아메디컬은 지난 5일, 근적외선의 흡수도 비율로 혈당을 측정하는 기술을 개발했고 복부 벨트형의 연속혈당측정기를 상용화 할 것이라고 밝혔다. 아폴론은 라만 분광법을 활용한 기술을 확보했고 미국 MIT와 임상시험을 진행 중이라 밝혔다.

의료기기로서 비침습 연속혈당측정기는 수년 내에 상용화될 것으로 보인다. 아폴론의 홍아람 대표는 “광학을 이용한다 하면 글루코스만 별도로 보기 위해 어떤 파장 대역의 빛을 투과시킬지 싸움”이라며 “개발하는 회사마다 관련 기술은 확보한 것으로 보이고 사람 대상의 임상시험과 FDA 승인 등을 거치려면 5년 정도는 걸릴 것으로 보이는데 보수적인 시각에선 이것도 빠르다”고 말했다.

◇“스마트워치엔 글쎄…”, 소형화·정확도 등 남은 과제 많아
정확하게 혈당을 측정하는 기술이 스마트워치에 들어갈지에 대해서는 전문가나 업계 관계자들은 회의적이다. 먼저 가장 연구가 활발한 광학을 이용한다면 소형화에 한계가 있을 거라는 설명이다. 홍 대표는 “광학 기기에는 빛을 쏘는 레이저 소스와 원하는 파장을 얻기 위한 필터, 반사나 산란 등 되돌아오는 정보를 수신할 이미지 센서가 필요하다”며 “현재로서는 이런 장치들이 스마트워치에 부품들과 함께 들어갈 정도로 작아지지 않아서 많은 회사들이 단독 기기로 개발 중”이라고 말했다. 실제 기술 개발을 이끄는 벤처기업 제품들의 크기는 손바닥 만하다.

한국전자통신연구원 김종덕 연구원은 “현재 비침습으로 혈당을 측정한다고 보고된 기술이 스마트워치에 탑재된다고 가정했을 때 한 기술은 소형화가 가능하지만 정확도가 낮고, 나머지 기술은 그 반대인 상황”이라며 “새로운 기술이 나올 수도 있지만 손끝채혈과 같은 정확도를 가질지에 대해선 회의적”이라고 말했다.

스마트워치의 선두 주자인 삼성과 애플이 어떤 기술을 활용할 지는 알려지지 않았다. 새로운 버전이 출시될 때면 특정 기술을 활용한 혈당 측정 기능이 탑재될 거라는 전망이 나오지만 실현된 적은 없다. 이에 대해 의료기기 수준의 정확도를 가진 기능을 스마트워치에 탑재하는 것 자체가 부담이 될 거라는 시선도 있다.

한 업계 관계자는 “현재 스마트워치에 탑재된 심박수, 심전도 측정 기능은 의료기기로 인정받았지만 의료기기라고 홍보되지는 않는다”며 “삼성이 혈당 측정 관련 특허를 냈으니 활용은 할 것이라 보이는데 혈당은 당뇨병 환자들에게 생명과 직결되는 의료 정보라 개발하더라도 데이터 오해나 소송을 막기 위해 만전에 만전을 기할 것”이라고 말했다.

◇온라인에서 파는 혈당 측정 스마트워치, 맹신 말아야… 
의료 분야에서 스마트워치의 발전 가능성은 무궁무진하다. 다만 이 사실과 별개로 현재 상처를 내지 않고 정확하게 혈당을 측정하는 기술은 없다. 온라인에는 혈당 측정이 가능하다는 스마트워치들이 판매되고 있다. 어떤 제품은 ‘의료용’이라고 홍보되기도 하는데 의료기기법 위반이다. 

영남대병원 내분비대사내과 문준성 교수(대한당뇨병학회 총무이사)는 “실제 온라인에서 혈당 측정이 가능하다는 스마트워치를 구매해서 사용하는 환자들이 있는데 정확도가 아예 담보가 안 되는 수준”이라며 “애플같은 기업이 해낼 지도 모르지만 개인적으로는 아직 멀었다고 본다”고 말했다. 이어 “중요한 건 사용 목적인데 재미로 혈당을 측정할 거라면 괜찮겠지만 의료용으로는 여겨선 안 된다”고 말했다.