포스트 코로나 시대 감염병에 대응하는데 있어 유망한 소재나 진단기술은 무엇일까?

한국재료연구원(KIMS)은 최근 ‘소재기술백서 2020’을 발간했다. 백서에서는 방역·의료 소재기술 동향분석을 통해 포스트 코로나 시대 감염병 대응 유망 소재·진단기술을 정리해 발표했다.

소재기술백서는 코로나19 팬데믹의 완전한 종식은 불가능하다는 판단으로 현재 의료 시스템은 환자관리에서 건강관리 및 공중보건으로 전환될 것이라고 전망하면서 건강 데이터 수집 및 공유가 중요해질 것으로 예측했다.

또한, 코로나19 대응(이동제한령 및 경기부양책) 과정에서의 정부의 권한이 지속적으로 확대될 것으로 전망되며, 감염 확산 방지를 위한 추적 및 모니터링 기술 발달로 실시간 감염병 모니터링의 일상화가 뉴노멀로 자리잡게 될 것으로 예상했다.

세부적으로 인공지능(AI, Artificial Intelligence) 기반 실시간 질병진단기술이 포스트 코로나 시대의 핵심기술이 될 가능성이 매우 높은 상황이다.

의료 빅데이터를 구축해 환자의 질병 유무를 판단하고, 가장 적합한 치료법을 제시해 주는 방법으로 실시간 질병진단 기술이 활용될 수 있다. 감염병 확산 예측·조기경보 기술은 질병의전파 과정, 감염 환자, 인구 데이터 등 빅데이터를 활용해 감염병의 지역 확산 가능성을 예측하고 사전에 알려줄 수 있다. 정보 분석 기술, 위치정보 추적 기술 및 위험 알림 기술 등이 중요 요소기술이며, 감염병 사전대응과 역학조사에 활용될 수 있는 미래 핵심기술이다.

AI 기반 실시간 질병진단기술의 세부기술로는 △초고감도 바이오센서 소재 기술 △다중질병진단용 센서 칩 및 현장 체외진단 의료기기 시스템 △질병 관련 빅데이터 구축 △정보 분석 기술 및 자동진단 알고리즘 △클라우드 및 초고속 통신 기술 △정보보안 기술 등이 있다.

이는 실시간 감염 병원체 판별 시스템, 실시간 질병진단 의료기기 및 난치성 질병 조기진단 기술로 활용될 것으로 예상됐다.

또한 감염병 확산 예측·조기경보 기술은 세부적으로 △고감도 병원체 감지 소재 및 현장 실시간 병원체 검출기기 △현장분석용 전처리 통합 및 간소화 기술 △정보 분석 및 위치정보 추적 기술 △고속 통신 기술 및 위험 알림 기술 등이 포함된다. 이를 감염병(사전) 대응 및 역학 조사 등에 활용할 수 있다.

끝으로 RNA 바이러스 대응 백신기술은 세부기술로 △차세대 초고속 유전자 염기서열 분석 기술 △돌연변이 예측 기술 △항원 발굴 기술 △고효율 전달 기술 및 대량생산 기술 등으로 포함하고 있으며, RNA 바이러스 유래 질병 예방 및 치료에 활용될 수 있다.