스마트폰, 태블릿 PC 등 휴대용 전자기기의 급속한 발전 및 보급과 더불어 최근 웨어러블 디바이스(Wearable device)가 많은 관심을 받으며 미래의 경제/사회/문화의 주요한 트렌드로 부상하고 있다.

MIT 미디어랩(MIT Media Lab)에서는 웨어러블 디바이스를 ‘신체에 부착하여 컴퓨팅 행위를 할 수 있는 모든 전자기기를 지칭하며, 일부 컴퓨팅 기능을 수행할 수 있는 어플리케이션까지 포함한다’고 정의하고 있다.

또한 IMS Research(2014)에 의하면 웨어러블 기기의 시장규모는 2018년 126억달러에 이를 것으로 전망됐으며, 2014년부터 4년 동안 44.1%의 폭발적인 연평균 성장률 (CAGR)을 보일 것으로 예상했다.

최근 애플, 구글, 삼성전자 등 시장의 리더들도 성숙기에 접어든 스마트폰 시장을 대체할 수 있는 신성장 동력으로 웨어러블 기기 시장에 주목하고 있으며 여러 제품군을 출시하고 있다.

이런 가운데 현재 상품화된 대부분의 웨어러블 디바이스는 안경형, 시계형 등 그 형태가 액세서리 타입으로 고정된 형태이지만 향후 직물·의류 일체형, 신체부착형·이식형 등 점차적으로 신체에 근접하는 방향으로 기술이 발전할 전망이다.

이런 신체부착형 디바이스 개발과 관련해 가장 핵심적인 기술은 소자의 부품들이 유연성이 있거나 휘어지는 플렉서블 디바이스(flexible device)의 개발이다.

그 중에서도 플렉서블 타입의 웨어러블 디바이스의 주요 응용분야로 각광받고 있는 산업으로 헬스케어 산업을 주목할 수 있다.

지금까지의 전통적인 헬스케어 산업은 병원 방문을 통한 질병 진단·치료 방식이었지만 인간의 평균수명이 점차 늘어감에 따라 건강수명의 시대로 빠르게 패러다임 전환이 일어나고 있다.

이에 따라 향후 헬스케어 산업은 일상 관리 및 원격 정보 전송을 통한 건강관리의 형태로 변화될 것이며 점차적으로 신체 부착형 웨어러블 헬스케어 기술이 패러다임의 중심에 위치하게 될 것으로 예상된다.

생기원 관련 과제 시작, 뿌리기술 응용분야 기여

차세대 먹거리 제품 핵심기술에 사용될 것 기대

신체 부착형 헬스케어 기술은 생체기술, 센서기술, 웨어러블 소자 제조 기술, 사물인터넷 등의 융합형 기술을 기반으로 하며 새로운 형태의 헬스케어 서비스 영역 및 신시장 창출이 예상된다.

이와 관련해 미국, 유럽, 일본 등 주요 선진국에서는 이미 정부차원에서 헬스케어 산업을 핵심 비즈니스로 육성 중에 있으며, 특히 웨어러블 기기를 통한 헬스케어와 ICT 융합에 대한 기술 개발 및 정책 조정에 박차를 가하고 있다.

우리나라에서도 웨어러블 헬스케어 디바이스 차세대 성장동력으로 주목하고 있으며, 이와 관련해 6대 뿌리산업(주조/금형/열처리/표면처리/소성가공/용접·접합) 분야에서도 웨어러블 헬스케어 디바이스 제조기술 개발에 적극 나서고 있다.

국내에서는 한국생산기술연구원(원장 이성일)에서 최근 열처리/표면처리/용접·접합 등 서로 다른 뿌리기술 분야를 융합해 ‘인체 부착형 웨어러블 헬스케어 기기 구현을 위한 원천 뿌리기술 개발’(연구책임자 유세훈 수석연구원)이라는 기관주요사업을 향후 2017년부터 3년간 지원하기로 했다.

연구팀은 고신축성, 고민감도 인체 부착형 웨어러블 헬스케어기기 제조를 위한 원천 뿌리기술 개발을 기술개발의 최종목표로 정했다.

연구개발이 종료되는 2020년에는 △비침습 방식의 플렉서블 바이오 고감도 전기화학 바이오센서 △저온 고신뢰성 접합 소재 기술 △플렉서블 배선 제조기술 △플렉서블 고출력 에너지하베스팅 베터리 제조기술이 집약된 웨어러블 헬스케어 센서 시작품 개발을 완료할 것으로 본다.

과제의 연구책임자인 유세훈 박사는 향후 3년 동안의 연구를 통해 최근 급성장하는 웨어러블 헬스케어기기 시장에 필요한 뿌리기술(접합, 표면처리, 신소재, 희소금속 대체 소재 등) 개발로 기존 뿌리기술의 응용분야 확대에 기여할 것으로 생각하고 있다.

또한 부착형 웨어러블 헬스케어 기기의 원천 뿌리기술 기술 개발을 통해 헬스케어 기기뿐만 아니라, 바이오센서, IoT용 하드웨어, 플렉서블 디스플레이 등 차세대 먹거리 제품의 핵심기술에 사용될 수 있을 것으로 기대하고 있다.

▲ 웨어러블 기기의 시장 성장률 예측(출처 : KOTRA 해외 비즈니스 포탈).

▲ 웨어러블 헬스케어 기기 시작품의 예.