- 시각 및 청각 인지 대체장치 -

뚜~뚜 ... 뚜뚜뚜뚜... 이 특유의 효과음은 누구나 알고 있는 6백만불의 사나이가 인공눈을 사용하는 소리이다. 6백만불의 사나이는 여자 친구인 소머즈와 함께 사고로 인해 큰 부상을 입고, 당시로는 엄청난 거금인 6백만불을 들여 인공 눈과 귀를 통해 인간이 살아가는데 가장 중요한 감각인 시각과 청각을 회복하였다. 시각이 인간생활에서 얼마나 중요한지는 현재 법적으로 한쪽 눈의 시력을 상실한 경우에는 24%의 신체장애를, 두 눈 모두 시력을 상실한 경우에는 100%의 신체장애를 인정하는데서 알 수 있다.

현재 손상된 시각 및 청각을 보완 또는 대체 할 수 있는 다양한 장치들이 개발되고 있는데 이중 가장 각광받고 있는 장치가 인공시각장치와 인공와우장치이다.

인공시각장치는 초소형 카메라가 눈을 대신하고, 수집된 영상 정보로부터얻어진 영상신호가 광섬유를 타고 수정체 뒤쪽으로 흘러가면 망막에 달린 소형 망막보철이 감응하게 되며, 이 감응된 신호가 시신경을 거쳐 뇌에 전달되어 사물을 인지할 수 있는 장치이다. 현재, 망막의 이상으로 앞을 볼 수 없는 환자는 국내에만 3만여명에 이르고 전세계적으로는 수백만명이 넘어 이 장치가 본격적으로 현실화된다면 사회전반적으로 파급효과가 매우 클 것이다. 그러나, 아직까지 인공시각장치는 물체의 윤곽을 흑백으로 반복된 패턴을 인식하여 구분할 수는 있으나, 명확한 영상인식을 제공하기에는 좀 더 개선이 필요한 상태이다(붙임 1 참조).

인공와우장치는 양쪽 귀가 모두 고도의 감각신경성 난청인 사람 또는 전혀 들을 수 없는 사람에게 전극을 달팽이관에 삽입하고 달팽이관 내의 신경섬유를 전기신호로 자극하여 중추신경이 음파 메시지를 받아서 뇌에 전달토록 하는 인공 전자장치이다. 특히 청력손실이 90데시벨 이상의 고도난청(청각장애 2급 청각장애는 2급이 최고 등급이고, 1급이 없슴.)으로 보청기나 촉각기 등 청각 보조도구를 착용하고도 잘 듣지 못하는 2세 이상의 어린이부터 성인들까지 시술 가능하다. 현재 매년 국내 신생아 중 700명정도가 심각한 난청이 있고, 동아시아 지역에만 약 2000만명의 청각장애자가 있어, 이 장치를 적용시 이들의 삶의 질을 크게 향상시킬 수 있다(붙임 2 참조).

이러한 인공시각장치와 인공와우장치는 장치가 신체내부에 미세한 크기로 삽입되고 내구성과 정확성을 오랜기간 유지해야 하는 고도의 기술적 어려움과 소요비용 상의 문제점으로 인해, 그동안 그 적용이 지연되고 실현가능성이 의문시되었지만, 최근들어 소재기술의 발달 및 집적화된 전자기술에 의해 적용가능성을 높이려는 연구가 활발히 진행되고 있으며, 이와 관련된 특허출원 또한 꾸준히 증가하고 있다.

특허청(청장 전상우) 자료에 따르면, 인공시각 및 인공와우장치 관련 특허출원은 2005년까지 총 60건이며 그 중 2001년부터 2005년까지의 출원이 38건으로서 전체의 63%를 차지하고 있어 최근에 인공시각 및 인공와우장치 관련 출원이 많이 늘었음을 알 수 있다(붙임 3 참조).

기술분야별 인공시각장치 관련 출원동향을 살펴보면, IT기술을 이용한 외부 정보 인지 및 신호화 시스템이 23건(53%), BT/NT/IT기술이 융합된 망막 보철 및 신경 접속부가 20건(47%)이나, 2001년 이후부터는 BT 및 NT 기술의 발전으로 인해 망막 보철 및 신경 접속부와 관련된 출원이 더 많아지고 있다. 또한, 기술분야별 인공와우장치 관련 출원동향에서도, 초기에는 외부 정보 인지 및 신호화 시스템의 출원이 주를 이루었으나, 2002년 이후부터는 인공시각장치와 마찬가지로 보철 및 신경 접속부와 관련된 출원이 더 많아지고 있다.

인공시각장치의 출원인별 출원동향에 있어서는, 내국인 출원이 20건이고 외국인 출원이 23건으로 비슷한 수준이나, 2004년 이후 외국인 출원이 크게 늘고 있다. 반면, 인공와우장치의 출원인별 출원동향을 보면 내국인 출원이 12건이고 외국인 출원이 5건으로서 특히 2002년 이후 내국인 출원이 대부분을 차지하고 있어, 이 분야에 있어서는 내국인이 기술 개발을 주도하는 것으로 나타났다(붙임 4 참조).

현재 인공시각 및 인공와우 장치를 사용하여 손상된 시각 및 청각을 완전히 대체하기에는 내구성, 정확성, 인체적합성, 비용상의 문제들이 완전히 해결되지 않았으나, 이러한 난점을 생체접합성 재료, 신경접속기술, 다채널 미세기술, 아날로그/디지털 회로설계기술, 밀봉패키지 기술, MEMS 및 나노기술등의 BT, IT, NT간의 융합을 통해 해결하려는 연구가 지속적으로 이루어질 것으로 보인다.

붙임 : [참고자료] 가 포함된 보도자료 1부.
문의 : 화학생명공학심사본부 생명공학심사팀 사무관 조수익 (042-481-8385)