차세대 기술혁명은 BT, IT, NT, CT 등 신기술 간 융·복합이 기술을 주도할 것으로 예견된다. 그 중 의학은 융·복합 과학기술 및 산업의 특성으로 인해 인체와 생명현상의 특징인 다계층, 다차원적 복잡성과 역동성 탐구를 위한 융·복합 연구가 필수이다. 하지만 BT와 IT 그리고 의학의 융·복합 기술인 ‘바이오정보의학’에서 우리나라는 선진국에 비해 교수진 확보 및 홍보가 매우 미진한 실정이다. 이에 교과부의 선도연구센터육성사업 학제간융합분야(NCRC)에 선정된 서울대학교 시스템 바이오 정보의학 연구센터를 찾아가 희망을 엿보았다.
선도연구센터 사업은 대학의 산재된 연구역량을 결집해 장기간 특정 과제를 수행하도록 지원하는 사업으로, 교육과학기술부에서 선정한 국가핵심연구센터로 선정된 서울대학교 시스템 바이오 정보의학 연구센터(김주한 센터장/이하 연구센터)는 총 7년 동안, 총 사업비 약 130억 원을 지원받아 연구를 진행하게 된다.
의학과 컴퓨터 공학을 넘나드는 대표적인 융합적 인물로써 연구센터를 진두지휘하는 김주한 센터장은 “선도연구센터 선정을 통해 국내 융합분야 발전의 기전을 마련할 수 있게 되어 기쁩니다”라며, “미래지향적 융합인재 양성과, 융합을 바탕으로 인류의 건강에 이바지 할 수 있는 ‘헬스아바타’ 사업으로 맞춤의학의 미래와 바이오정보의학 분야를 선도하는 연구센터가 되겠습니다”라고 자신감을 내비쳤다.
영화가 현실로, 디지털 의료분신 ‘헬스 아바타’
미래의학은 인체 구조와 기능의 다계층적 정보통합과 ‘Digital Self’를 통한 맞춤-예측의학 혁명으로 정의된다. 현재 IT와 CT의 의료 융합은 구글 헬스와 마이크로소프트 볼트처럼 온라인 기반의 개인건강정보 서비스시대를 열고 있으며, 스마트폰의 확산으로 유비쿼터스 헬스 시대가 가속화되고 있다. 이제는 환자와 의료인이 네트워크를 통해 연결되기 때문에 의사결정에 협력적으로 참여하는 참여의학과, 건강한 상태에서 지속으로 건강상태의 모니터링과 관리를 하는 선제적 예방의학이 의학계의 신 패러다임이다.
연구센터에서 핵심적으로 추진 중인 ‘헬스아바타 (Health Avatar)’ 사업은 생명과학, 정보과학, 의학의 기술융합을 통해 미래 맞춤-예측의학 시대에 필요한 개인화된 ‘디지털 의료분신’을 마치 영화 ‘아바타’의 아바타처럼 가상공간에 자신의 디지털 의료분신으로 재구성하고 이를 통해 개인의 건강정보를 통합·운영함으로써 국민의 질병예방, 건강증진 및 의생명과학 발전에 이바지하는 것을 목표로 한다.
다차원 다계층적 정보통합을 추구하는 ‘헬스아바타’는 3개의 계층, 7개의 과제로 이루어져있다. ‘헬스아바타’의 단계별 연구는 유전체 분신, 생리체 분신, 현상체 분신의 분자·세포·조직·장기 수준을 이루는 제1계층과, 증강현실 분신 및 의미론적 분신인 제2계층의 개체 수준 재구성, 분산 및 연결의 제3계층인 유비쿼터스 분신의 재구성으로 구성된다. 연구센터는 무엇보다도 이들 3계층의 체계적 정보통합을 추구하여 인간의 건강 증진과 질병예방에 기여할 수 있는 기반기술인 Health Avatar Platform을 개발할 계획이며, 플랫폼에서 ‘헬스아바타’와 상호작용하는 의사, 분석, 진단, 평가, 보조자아 등의 다양한 응용 에이전트 프로그램을 함께 개발할 예정이다.
개인에 관한 모든 정보를 디지털의료분신을 통해 가상공간에서 조합·생성하여 의료/건강 서비스에 응용하는 기반 신기술 개발이 불가능할 것으로 보이지만, 김 센터장은 ‘데이터 관점’에서 충분히 개발 가능함을 피력했다. 그는 “생명 현상의 데이터 획득기술은 현재 빠른 속도로 발전하고 있으며, 의료기관 중심의 의료정보 시스템과 모바일 환경 중심의 생활건강 정보시스템도 향후 ‘데이터 관점’과 ‘통신 관점’에서 통합될 것입니다”라며 ‘분신’의 구축과 통합이 향후 국가의료정보망 등의 확장 공간 개념을 통해 활용될 예정이고, 가상자아의 개인별 맞춤화 연구를 통해 맞춤-예측의학의 구현 및 신약개발 지원에도 큰 힘이 될 것임을 알렸다.
메디치 효과(Medici effect)에 의한 융합인재 양성
‘메디치 효과’란 서로 다른 다양한 분야와 영역이 마주치는 교차점에서 혁신적 아이디어가 폭발적으로 증가하는 현상을 일컫는다. 15세기 이탈리아 피렌체의 메디치 가문이 분야를 막론하고 모든 학문을 후원하여 수혜자들이 다양한 전공분야와 문화를 교류하고 협력관계를 이룬 결과, 서로의 다른 분야를 연결하는 새로운 공통의 지적 원리와 사상에 바탕을 둔 르네상스 시대가 개막 되었다. 우리의 과학기술 또한 새로운 르네상스 시대에 접어들면서 경계를 넘나드는 ‘융합’이 주목받고 있으며, 융합인재의 필요성이 대두되고 있다.
경쟁력을 갖춘 연구와 체계적인 의학교육을 위한 다학제적 통합교육이 필요함에 따라 연구센터는 서울대 의대와 카이스트 전산학과와 공동으로 운영되고 있으며, 2014년 개교 예정인 서울대/카이스트 청라캠퍼스내의 가상자아센터 설립을 준비 중이다. 센터는 2010년에 개설되어 운영 중인 서울대학교 의료정보학 협동과정 및 2011년에 카이스트에 개설될 예정인 대학원 과정의 공동운영을 통해 시스템바이오정보의학 협동과정을 양교 공동으로 개설 운영하여 국제적 안목과 식견을 바탕으로 세계 바이오-정보-의과학을 선도할 수 있는 리더형 융합 연구자를 육성하게 된다. 김 센터장은 “세상의 복잡해 보이는 문제들은 ‘단순하면서도 강력한 아이디어 (simple but powerful idea)’와 통찰로부터 풀 수 있습니다”라고 융합의 원리를 설명하며, 자유로운 융합적 사고력을 키울 수 있는 교육 인프라의 구축과 지원을 약속했다.
2011년 개설예정인 서울대학교 임상의과학과는 병원을 비롯한 중소기업 컨소시엄과 계약학과로 운영될 예정으로 센터 교수진의 참여가 예정되어 있다. 2011년 국제학회인 아시아-태평양 바이오정보의학회를 창립 주관하여 아태 지역에서의 바이오정보의학 분야의 학술적 동향을 주도할 비전도 그리고 있다. 최종적으로 연구센터가 그리는 그림은 의생명과학 발전을 위한 바이오-정보-의학 인프라 구축으로 창의적 연구를 선도하고, 의료 서비스 산업 선진화 및 글로벌 헬스케어 산업을 선도하는 것이다.
학제간 경계를 넘나드는 융합인재양성을 위해 각계 전문가 교수의 적극적인 참여와, 서울대 인프라를 활용한 산학연 협력 연구로 바이오-정보-의료 서비스 실용화를 추구하는 서울대 시스템 바이오 정보의학 연구센터. 밤낮을 가리지 않는 연구센터 구성원들의 땀방울로 우리나라에 융합학문의 뿌리가 잘 내리고, ‘헬스아바타’가 열매 맺을 날을 기대해 본다.
