방통대, 교양과목, 상식! 정보사회와 디지털 문화 핵심 요점 요약 정리 3. 생명의 정보화: 정보기술과 생명기술의 융합이 가져오는 사회의 변화

제3장 생명의 정보화: 정보기술과 생명기술의 융합이 가져오는 사회의 변화

 

【1】 정보시대의 몸, 건강, 생명: 의사와 환자의 대면 없이 정보 공유(원격진료 가능)

1. 정보화 현상은 인간이 생명·건강·몸을 인지하는 방식에도 중요한 변화 형성

-건강검진으로 혈압·혈당·체지방지수·유전체 정보 해독+피해야 할 생활태도 조언

-죽음(뇌파 평행+그래프 선으로 시각화), 임신(두 줄 선), 질병·신체의 증상을 정보로 이해

 

2. 20세기 후반 변화된 몸·건강·생명 개념 이해를 위해 현대 의료 기술 이해 필요

-생명공학기술(유전자 조작+줄기세포 제작), 정보통신기술(생명현상 해독 정보화+정보교환)

-생명공학이 약속한 미래 의료기술에서는 생명정보를 데이터베이스로 만드는 정보기술이 핵심

 

【2】 생명의 정보화 시대: DNA염기서열 구조 확인(1953, 왓슨과 크릭)

1. 유전자는 생물세포 구성·유지 정보 보유->생식을 통하여 후손에게 전달(20세기 중반, 1944)

①20세기 후반 인간게놈 프로젝트를 통해 생명의 정보화 급격하게 진전

-인간게놈프로젝트(게놈에 있는 약 30억 개의 뉴클레오티드 염기쌍 서열을 밝히는 것이 목적)

-인간게놈의 초기 지도 발표(2000), 미국·영국·일본·독일·프랑스+셀레라 게노믹스(민간) 합작

②인간 게놈(유전체)를 분석하여 질병·노화·유전적 변이·인종+민족적 특징 해석

-개인의 총 유전체를 해석하고 파생되는 각종 질병·노화에 대비하여 신약 개발 경쟁 치열

 

2. 개인유전체 해석 비용 감소로 유전체학 분야에 주목, 질병예측·예방 가능(21세기, 39달러)

①질병의 조기진단과 맞춤치료를 할 수 있는 맞춤유전의료 시대 도래(개인화된 맞춤의료)

-개인화된 맞춤의학이 가능하기 위해서는 바이오뱅크(생명정보은행) 필요, 비교·분석자료 필수

②생명 정보화 작업+정보 데이터 분석 작업+임상·치료 적용 작업의 구분 불가

-의료는 정보에 의존+정보를 모으기 위해 생명공학기술 필요, 첨단기술(빅데이터) 필요

-정보기술·생명공학기술 발전- >생명의 정보화 ->정보 집적 -> 의료 개인화 발생

➂몸·건강 이해하는 방식 개별화, 환자와 건강한 사람의 경계 쇠퇴

-질병예측+관리가 의료 주요 영역으로 등장, 미래에 대한 우려·공포 조장, 환자(치료법 희망)

 

【3】 바이오-정보기술의 현황: 지식 집약적 산업으로 탈바꿈하여 산업적 혁신 가속화

1. 바이오산업(기존생물학 분야에 의학·약학·수의학 등 바이오 기초학문 결합)

-바이오테크 기술+생물정보학+IT+NT(나노), 소재기술의 상호작용=>시너지 효과 형성

-미국 국립건강연구소는 유전자정보 분석(게놈접근법) 가격이 80만 달러로 가능함 발표

 

2. 인간게놈프로젝트 산업화 흐름을 타고 정보기술과 생명기술 융합 필요성 대두

①두 기술의 융합을 고부가가치 산업인 생명산업 혁신의 핵심요소로 인식

-미국(인지과학 중심+나노·생명·정보기술 융합 촉진), 유럽은 세 기술+학제 간 융합 추진

②세계 정보기술산업 시장 성장세 둔화(2000), 세계 정보기술 융합 시장 12% 성장세 기대(2020)

-한국은 바이오-정보기술 융합 65~80% 정도로 열세, 정보기술 융합이 새로운 돌파구로 부상

 

3. 1980년대 후반 생명공학 분야에 바이오-정보기술(생명정보학) 도입

①발견한 유전자정보 공공데이터베이스에 축적 =>미국의 국립생명공학정보센터의 젠뱅크

-정보기술은 대량의 유전자 정보 데이터베이스를 만들고 유지하는 핵심

-생명공학 발전에 기여 =>생물정보학 등의 바이오-정보기술의 발달로 연결

②유전자 서열은 밝혀졌고 인간 삶의 질을 향상시키기 위해 정보들 활용 단계 도래

-유전정보 관리·가공 처리하는 과정에서 바이오-정보기술 발달 및 응용을 중요하게 인식

-막대한 양의 인간유전자정보 분석, 복잡한 형태로 분산된 정보통합+검색+관리 기술 도입 필수

 

4. 생명공학산업의 핵심기술인 바이오 칩, 생명정보학, 생명전자소자학, 바이오-MEMS

①모두 정보기술과 생명기술의 융합, 생명산업 미래의 주요 성장 동력

-막대한 양의 유전자 정보 축적->유전자와 단백질 기능 확인 ->의약+치료법 개발 연구 진행

 

②고부가가치 산업 첨단의료복지 서비스 제공하기 위하여 정보생명기술 융합 및 상용화 진행

☞ 한국전자통신 연구원에 따르면 바이오-정보기술은 정보기술 활용하여 ▶생체·생체현상에 관한 정보기기·소프트웨어+콘텐츠 개발, 공유·서비스하는 첨단 응용기술 ①생명기술 기반의 바이오-정보기술인 바이오 전자소자 -생명정보학기술(바이오정보 추출·축적), 반도체 공정과 정보기술 적용한 바이오-MEMS 포함 ②정보기술 기반의 바이오-정보기술 분야로 구분 -생명기술을 IT분야 제품개발에 접목한 바이오 컴퓨터, 생체정보 인터페이스 기술 -정보+생명기술 융합+정보산업 분야에 생명정보 이용, 인간 친화적 시스템 개발 기술 지칭

-분당서울대병원+한국전자통신연구원이 IT와 바이오 의료기술 융합 연구를 위한 협력 협정 체결

-유전정보를 분석·적용하기 위한 정보기술은 생명공학산업 성공의 필수 요소

 

5. 생명기술 기반의 바이오-정보기술은 생명정보학기술과 바이오 전자소자기술로 구분

①생명정보학기술은 생명현상 정보들을 저장·분석·활용할 수 있게 하는 기술(통계·전산)

-바이오데이터 처리(생명정보를 처리하여 분석이 용이한 형태로 변환+시각화하는 기술)

-바이오데이터 채굴(마니닝기술 =시각화된 생명정보 분석·패턴 찾아 유용한 지식 생성하는 기술)

-바이오데이터 통합 관리(다양한 형태의 대용량 생명정보들을 저장·관리·통합·검색하는 기술)

-바이오정보학 응용서비스 지원(통합 관리된 생물정보를 각종 응용 분야에 활용하는 기술)

=>생명정보학기술은 농산물품종개량+신약개발 등의 시간·비용 절감->생명산업의 기반으로 인식

②바이오 전자소자는 소자관련 기술기반, 생체분자와 전자 혹은 광학 신호 변환장치를 결합

-바이오 칩이나 바이오 센서 등 생물정보를 감지하는 제품 생산 기술

▶바이오 칩 기술은 최근 생명공학 분야에서 가장 근간이 되는 기술 하나로 평가

-생체분자를 고체상태의 소형 박막에 부착하여 반도체 칩 형태로 제작

-생물정보 해석, 질병진단, 신약개발, 식품검사 등 다양한 분야에서 응용

▶10년 동안 반도체 공정 분야에서 MEMS 기술이 발전하여 고성능 소자 저렴하게 생산 가능

-바이오 MEMS 기술은 극소량의 혈액·체액으로 각종 진단검사를 빠르게 처리

-의료기기 소형화·고기능화·저렴화 가능성을 열어주는 기술로 호평 =>유비쿼터스 헬스 시대 도래

 

6. 정보기술 기반의 바이오-정보기술은 새로운 형식의 정보통신시스템

①생체정보 인터페이스 기술(음성·시각·촉각·후각 등 신체감각으로 느껴지는 정보 감지·처리)

②바이오 컴퓨팅 기술(0과 1을 연산자 정보가 아닌 DNA의 화학적 단위로 정보를 표시)

-전자소자, 정보통신, 항공우주, 방위산업 등 다양한 분야에 응용이 가능할 것으로 예상

➂지능을 가진 로봇, 유전자 정보처리하는 컴퓨터, 인체내장형 컴퓨터 등 꿈의 기술로 평가

-바이오정보기술 발전 ->생명을 정보로 인식 ->재원투입 -> 연구 ->인간 활동의 일부

 

【4】 정보기술과 생명기술의 융합이 가져오는 사회의 변화

1. 한국생명공학연구원의 바이오나노 정봉현 박사팀이 간 기능 진단폰 개발(2007.1)

-혈액 속의 효소수치를 전기 화학적으로 측정하는 바이오센서 개발에 성공

-휴대폰에 연결, 실시간으로 간세포 효소 수치 측정, 인터넷을 통해 병원으로 전송

-간 기능 점검 기술적 토대 마련, 간의 건강유지에 기여, 장소·시간에 구애받지 않고 질병 진단

-국내 유비쿼터스 헬스케어 분야의 경쟁력 확보에 기여

 

2. 향후 5년 동안 인류에게 가장 큰 영향을 미칠 시장을 형성할 기술은 원격진료기술

①병원이 아닌 곳에서도 진료 가능, 정보기술이 가져 온 거대한 시장(존 켈리 IBM연구소)

-원격진료를 위해 IBM은 전자태그목걸이(환자정보확인), 진단시스템(휴대폰이용, 진단·치료)

-전송장비(원격진단전송), 디지털 펜(검진기록 디지털 파일로 전환), 자동투약 보조기 등 개발

②환자정보를 수시로 확인하는 전자태그 목걸이는 미국 마이애미 아동전문병원에서 적용(시험)

-국내 병원(입원환자) 전자태그 기술을 적용한 제품을 손목에 부착, 환자의 건강정보 스캔 확인

➂유비쿼터스 헬스케어 시대의 환자들은 병원에 가지 않아도 수시로 건강진단 가능

-인터넷 의약품 상거래 등 언제 어디서나 진료와 처방을 받을 수 있게 된다.

 

3. 유비쿼터스 헬스케어 시대는 생명공학산업시대(인간 게놈프로젝트)와 밀접하게 연결

①정보기술·생명기술 융합 ->바이오정보학·바이오 칩 기술 활용 ->원격진료+개인맞춤의료 가능

-컴퓨터를 활용한 정보 수집·관리 정보기술 발달 필수, 한국 초고속 인터넷망 발달로 가능

②한국의 유비쿼터스 관련 기술 개발·활용은 정부의 예산 투입, 관 주도 성장

-차세대 고부가가치 창출 산업+유비쿼터스 헬스케어 산업 육성 주장=>의료산업선진화위원회 설치

➂건강이나 질병을 개인의 신체에서 일어나는 현상으로 이해하여 관리하게 된다고 우려

-의료 산업화, 의료 서비스 상품화로 사회적 자원을 산업부문으로 몰리게 한다고 비판

 

【5】 의료정보와 프라이버시 문제의 대두: 보호해야 할 의료정보 증가

1. 유비쿼터스 헬스케어 서비스 실현에는 의료정보의 디지털화 및 통합관리가 필수 요소

①종이나 수기로 관리하던 의료정보들을 디지털화한 전자의료기록 구축

-전자건강기록으로 의료정보 공유 및 활용이 가능하도록 네크워크 통합 필요

②디지털화되고 네트워크에서 공유 및 활용되는 의료정보는 잘못 관리될 경우 문제 발생

-개인병력+유전정보 등에 접근성 상승, 개인정보 유출+프라이버시 침해문제 가능성 발생

-개인적 의료정보 유출·거래, 부정한 목적의 열람 및 복제 등의 위험에 노출 가능성 보유

➂인터넷+무선 통신기기를 이용, 축적되는 의료정보 양 폭발적 증가 예상(보호력 강화 필수)

-하나의 개인건강기록에 통합·관리, 데이터베이스 보안 서비스가 필수적 요소로 등장

 

2. 의료정보 노출로 인하여 사회적 차별 야기(정신질환, 에이즈 환자에 대한 낙인, 사생활 파괴)

-대학, 연구소 등의 유전자 분석 연구에도 익명화 기술 확립과 관리시스템 필요

-서울대병원과 한국전자통신연구원의 기술협력 사례(의료정보 공유·활용 논의 필요)

 

【6】 생명의 정보화 낯설게 보기: 몸·건강·의료에 대한 사고는 당연한 결과가 아님

1. 현대의료는 생명유전학과 유전체학을 중심으로 새로운 의료지식과 기술로 발전

①의료가 자본·서비스에 의존하는 산업으로 발전, 의료행위를 통해 이윤창출(경제영역 확장)

-인간게놈 프로젝트 이후 생명의 정보화, 개인맞춤 의료 제공 전망, 건강의 개인화 형성

②의료는 환자 치료하는 일이라기보다 유전적 소인분석+위험예측+대처하는 일로 인식

-건강과 질병 사이의 경계가 흐려졌고 의료행위는 기술에 의존 강화

 

2. 의료의 정보기술 의존 심화+유전자·유전체 정보 해독+데이터베이스화하는 방식 일반화

-환자는 자신에 대한 정보를 알고 대처해야 할 의무 발생, 프라이버시 침해 가능성도 확대

-기술의존+정보화 경향 확대로 건강문제에서 사회적 요인보다 개인적 위험 부각

-의료를 고부가가치 산업으로 간주, 의료 서비스의 상품화 진행(원격의료+의료관광 개발)

-환자 치료보다 유전자·분자를 대상으로 하고 신체 일부·유전정보 모두 상업화 대상으로 전락