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ICT/정보통신 의료에 변혁을 가져오는 블록체인

  • 관리자 (irsglobal1)
  • 2020-05-15 18:53:00
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출처 : https://www.nikkei.com/article/DGXMZO38286250Y8A121C1000000/

가상화폐를 뒷받침하는 기술로서 최근 주목을 받고 있는 블록체인(분산형 장부). 데이터를 인터넷상에 분산시켜 기록, 관리함으로써 수정하기가 어렵고, 보안상의 이점도 매우 크다. 소니가 영상을 관리하는 데 사용하는 등 이용의 폭이 넓어지고 있는데, 의료 역시 발전할 전망이 높은 분야 중 하나이다. 방대한 데이터를 다루는 의료 연구 및 환자의 데이터를 어떻게 활용할 수 있을까. 미국에서는 스타트업이 새로운 서비스를 앞 다퉈 시작하고 있다.

 

의료 업계는 효율 저하나 실수, 관료주의, 높은 관리비용 때문에 고민하고 있다. 블록체인 기술을 활용하면 이러한 문제의 일부를 해결할 수 있지 않을까?.

 

블록체인 기술에 대해 과도하게 기대가 모아지고 있다고 할 수도 있지만, 의료 분야에 활용할 만한 가치가 있음은 확실하다. 컴플라이언스(법령 준수)나 상호운용성, 데이터 보안과 같은 긴급한 과제를 해결할 뿐 아니라, 환자 중심의 새로운 비즈니스 모델을 만들 수 있게 하기 때문이다.

 

하지만 의료 분야에서 블록체인을 도입하는 일은 천천히 진행될 것이다. 급격한 변화는 없을 것으로 보인다. 이 글에서는 의료 분야에서 블록체인이 도입될 가능성이 높은 분야를, 신뢰할 수 있는 관계자, 스케일러빌리티(scalability), 도입하기 위해 필요한 대책이라는 관점에서 분석하고자 한다.

 

의료 데이터에 대한 접근 및 소유 방법에 큰 변화를 가져오는 것도 있겠지만, 실현되는 것은 아직 먼 미래의 일이다. 조만간 실용화될 것으로 기대되는 것은, 사무처리의 간략화 및 공급체인의 트레이서빌리티 강화이다. 이미 진행되고 있는 프로젝트나 앞으로 어떤 형태로 도입될 것인지에 대해 살펴보자.

 

<그림1> 의료 업계에서의 블록체인 활용 로드맵

 

블록체인 및 암호화폐를 취급하는 스타트업은 ‘트러스트리스(trustless)’ 네트워크를 구축하여, 시장거래를 근본적으로 바꿀 수도 있다.

 

■ 왜 블록체인을 의료에서 활용하는가?

 

블록체인 기술을 활용하면 투명성이 높은 안전한 데이터를 불특정다수의 단말기에서 추적할 수 있어, 누구나 참가할 수 있는 시계열 데이터베이스를 구축할 수 있다.

 

이것이 왜 의료에서 활용되어야 할까? 그 이유는 다음과 같다.

 

(1) 정합성이 있다 : 블록체인에서는 기초가 되는 기록이 하나이기 때문에 데이터베이스에 따라 데이터가 달라지지 않는다. 따라서 데이터의 중복 및 수정이 줄어들어, 데이터가 개별 의료기관의 기록 시스템에 갇혀 있는 것이 아니라, 폭넓게 액세스할 수 있게 된다.

 

(2) 소거될 걱정이 없다 : 데이터베이스에는 트랜젝션을 추가할 수밖에 없기 때문에 모든 데이터를 추적 · 검증할 수 있다.

 

(3) 소유할 수 있다 : 데이터를 ‘소유’하고, 모두가 액세스할 수 있게 할지 선택할 수 있다. 기업이 개인의 데이터를 제3자에게 판매하는 것이 아니라, 개인이 자신의 데이터를 관리할 수 있다.

 

(4) 규칙이 명확하다 : 어떤 데이터베이스가 사용되면 그에 대한 규칙을 주지시킨다. 현재 의료 분야에는 데이터 규격 및 마스터 기록이 없기 때문에 데이터의 서식이 다 달라 업계 전체에서 불만이 생겨나고 있다.

 

(5) 분산형이다 : 데이터베이스의 복사본이 여러 장소에서 관리되기 때문에 외부 관리자가 필요하지 않다. 따라서 제반비용 및 중개자의 필요성도 줄어든다. 집권화 시스템이 차단되어, 액세스할 수 없게 되는 상태도 막을 수 있다.

 

이러한 특성은 의료 데이터를 취급하는 의료기관 및 환자에 있어 중요하다. 블록체인을 사용하면 데이터를 고쳐 쓰기 어려워, 당사자 간 공유가 쉬워지기 때문이다. 데이터에 액세스한 사람을 확인할 수 있는 등, 보안 면에서도 많은 이점이 있다.

 

■ 왜 지금 활용해야 하는가?

 

2017년에 블록체인 분야에 자금이 유입되기 시작했던 가장 큰 이유는 기업이 토큰(디지털 권리증)을 발행하여 자금을 조달하는 ‘이니셜 코인 오퍼링(ICO)’이 성행했기 때문이다. 몇몇 의료 관련 회사 역시 ICO를 실시했다.

 

그 후, 가상화폐의 가격이 급락하여 ICO 붐은 잦아들었다. 무엇보다, 블록체인 기술을 다루는 기업에 대한 출자가 급증하고 있다.

 

주요기업이 결산 발표에서 ‘블록체인’을 언급하는 횟수가 급증하고 있는데, 의료와 관련하여 이야기하는 경우는 거의 없다. 의료 분야의 기업이 블록체인에 대해 발언한 경우는 대부분, 실험 프로젝트의 가능성에 대한 것이었다.

 

‘블록체인’이나 ‘분산형 장부’를 의료 분야에서 응용하는 것에 관한 특허 역시 증가 경향을 보인다. 미국의 IBM이나 월마트, 뱅크 오브 아메리카 등은 구급/구명 및 컴플라이언스, 데이터 공유의 합의 등 다양한 용도를 검토하고 있다.

 

기업이 블록체인 응용에 대해 이야기하는 횟수는 증가하고 있지만, 의료 분야에서는 완만하게 증가하고 있다.

 

의료 분야에 진출하는 기업이나 유입되는 자금은 늘어나고 있지만, 블록체인을 의료 분야에서 활용하는 것은 아직 초기 단계에 있다.

 

그럼 가까운 미래에 실용화될 것으로 기대되는 사례로는 어떤 것들이 있을까?

 

의료 분야에서 처음 블록체인을 활용할 때에는, 특정 이용자만 참가할 수 있는 ‘클로즈드형’ 컨소시엄이나 특허 데이터를 수반하지 않는 사무 처리를 중심으로 했었다.

 

기업은 첫 단계로서, 분산형 장부 시스템을 사용하는 소규모 클로즈드형 컨소시엄에 참가하고 있다.

 

이러한 프로젝트의 목적은 분산형 장부 시스템을 사용하여 데이터를 공유하고 작업이 중복되지 않도록 하는 것이다. 특허에 관한 데이터는 매우 민감한 부분이기 때문에, 이에 초점을 맞춘 프로젝트는 1건도 없다.

 

미국의 UnitedHealthcare, Optum, Quest Diagnostics, Humana, Multiplan이 공동으로 의료 종사자 명부를 항상 최신 상태로 유지하는 프로젝트를 설립하였다. 미국 메디케어 앤 메디케이드 서비스 센터(CMS)는 의료 종사자의 정보가 갱신되지 않으면 보험회사에 벌금을 부과한다.

 

이러한 정보 공유를 통해 각사는 작업을 줄일 수 있다. 데이터는 액세스할 수 있는 공유 데이터베이스에 보관되며 갱신되기 때문이다.

 

미국의 Hashed Health는 소규모 프로젝트 몇 개를 더 실시하고 있다. 예를 들어, 의사가 어떤 지역에서 진료 면허를 갖고 있음을 증명하는 자격증명 시스템을 개발하는 데 힘쓰고 있다.

 

현재, 의사는 일할 예정인 진료기관이나 주로부터 개별적으로 자격을 인정받아야 한다. 인정을 받는 데에는 30~90일 정도가 걸린다.

 

모든 관계자가 액세스할 수 있는 의사 자격 공유 기록이 있으면, 그러한 과정이 빠르고 간결해지며, 비용도 절감된다. 블록체인을 사용하면 이것이 가능해진다. 의사는 자격을 제시해야 하는 모든 의료기관에 비밀 키를 주어 액세스권을 부여하기만 하면 된다.

 

<그림2> 의료 관련 컨소시엄은 작은 문제에 서서히 대처하고 있다.

 

■ 의약품의 공급체인

 

Hashed Health 등은 의약품의 공급체인 문제에도 관심을 두고 있다. 특히 미국 밖에서의 가짜 약이나 약의 리콜(회수)에 관해서는 공급체인의 트레이서빌리티가 매우 중요하다.

 

의약품에 개별번호를 붙여 공급체인을 관리하도록 하는 법률(DSCSA)로 인해 관계 각사는 몇 년 후에 발족하는 공급체인의 약을 추적할 수 있는 상호운용적인 전자 시스템에 참가해야 한다.

 

블록체인을 사용하는 해결책은 이 문제에 대처하는 한 가지 수단이 된다.

 

미국의 Chronicled는 대형 제약회사나 의약품 공급체인 각사와 함께 실험 프로젝트 ‘메디레저’를 실시하였다. 클로즈드형 블록체인 시스템을 사용하여 언제 누가 어떤 약을 취급했는지를 추적한다.

 

제조자만 제조 번호를 부여할 수 있도록 하여, 제품에 독자적인 ID를 붙임으로써, 가짜 약이 공급체인에 섞여 들어가지 못하게 한다. 이 시스템에서는 암호 기술 ‘제로 지식 증명’에 의해 데이터를 공유하지 않아도 되기 때문에, 컴플라이언스를 확보할 수 있다.

 

제로 지식 증명이란 실제 데이터를 보여주지 않아도 정보가 사실임을 증명할 수 있는 데이터 공유 방법이다.

 

중기적인 실용화가 기대되는 프로젝트는 데이터를 저장 · 공유하는 수단에도 눈을 돌리고 있다.

 

■ 청구 처리, 결제, 사전 인증

 

청구 및 보험에 관한 비용은 미국 의료비용 전체의 18%를 차지한다. 미국 의사회(AMA)의 조사에 따르면, 환자가 보험회사로부터 사전 승인을 받기 위해 3영업일 이상 기다려야 한다고 답한 진료소는 4분의 1 이상이었다. 데이터 서식을 따르는 블록체인을 사용하면, 이러한 과정 중 일부를 신속하게 처리하고, 비용을 줄일 수 있다.

 

청구 처리는 이것이 가능하다. 수속이 복잡하고 자주 변경되기 때문에, 몇 개의 중개업자가 데이터를 표준화하려 하고 있다.

 

이러한 업무에서는 다양한 조직이 복잡한 데이터에 액세스할 필요가 있다.

 

<그림3> 현재의 의료비용 청구와 청구 처리의 흐름

 

결제업자는 환자가 받은 치료나 환자의 보험 플랜을 관리해야 한다. 의사는 환자의 청구 금액을 알아야 한다. 또한 청구 처리가 어디까지 진행되었는지를, 모든 관계자가 알고 싶어 한다.

 

미국의 Change Healthcare는 청구의 흐름을 추적하는 시스템을 개발했다. 이 시스템은 위 그림에서 나타낸 모든 것을 추적한다. 당사는 또한 퍼블릭형 블록체인을 사용하는 수많은 프로젝트의 과제였던, 처리 속도와 확장성도 개선하였다. 동사는 결제업자 2100개, 진료기관 5500군데, 약국 3만 3000개의 연간 140억 건에 달하는 트랜젝션을 뒷받침하고 있다.

 

클로즈드형 블록체인의 신규 참가자를 사전 심사하면, 시스템의 규모를 확대하기 쉬워진다.

 

이를 실현하는 한 가지 방법은 사전에 정한 조건을 충족하면 자동으로 실행되는 ‘스마트 컨트랙트’를 활용하는 것이다. 미국의 PokitDok은 블록체인 시스템 ‘도크 체인’을 사용하여, 청구 승인 속도를 향상시키고자 하고 있다.

 

이 시스템에서는 스마트 컨트랙트를 사용하여 의료 종사자를 인증하고, 의료비를 결제한다.

 

이 시스템은 이론적으로는 의약품의 사전 승인에서도 사용할 수 있다.

 

현재는 보험회사가 고가의 의약품을 승인하기 전에 모든 선택 사항을 조사했는지 확인하기 위해 사전 인증을 실시하고 있다.

 

이 과정은 주로 규칙이나 체크리스트에 근거하여 실시되며, 승인하는 데 1~15일이 걸린다.

 

스마트 컨트랙트를 사용하면 보험회사의 의약품에 관한 규정을 체계화하여, 모든 대안책을 조사했음을 확인하고, 과거의 의약품 및 임상실험에서 부작용을 일으키지 않았는지 등을 확인할 수 있다. 따라서 신속하게 처리할 수 있다. 하지만 환자의 진료기록에 쉽게 액세스할 수 있어야 한다는 것이 전제되어야 하기 때문에, 이 점이 장해물이 되고 있다.

 

의료의 사무 처리에서는 일련의 치료를 통해 환자를 추적하고, 필요할 때 필요한 정보에 액세스할 수 있어야 한다. 그러려면 시스템 전체가 환자를 추적하고, 환자가 관련을 맺은 트랜젝션을 기록하는 고유 ID가 있어야 한다.

 

환자의 주소나 지금까지 받은 치료 및 검사 이력을 추적할 수 있는 블록체인 시스템을 사용하면, 치료 및 검사의 중복을 피하고, 어떤 진료기관에서든지 환자의 치료 이력을 파악할 수 있다.

 

미국의 PatientPing 등은 이미 환자의 돌보미와 의료 종사자 모두에게 입원과 퇴원을 실시간으로 알리는 비즈니스를 실시하고 있다. 블록체인을 통해 신뢰할 수 있는 기관에 환자의 소재 및 치료정보를 추적할 수 있는 권한을 부여할 수 있게 되면, 관리의 필요성이 크게 감소한다. 무엇보다, 이것을 실현하려면 일정 수준의 협력과 환자 데이터에 대한 액세스가 필요하다. 따라서 곧바로 실시하기는 어렵다.

 

■ 건강 정보 교환, 연구 데이터

 

알고리즘 훈련 및 보다 뛰어난 치료법 발견, 임상실험을 실시할 장소에 대한 이해 등 데이터의 가치는 더욱 더 높아지고 있다. 즉 기존의 의료 관련 기업은 자사의 데이터 세트를 수익화할 기회가 있다.

 

현재, 데이터를 익명화하려면 제3자의 개입이 필요하다. 하지만 이것이 더 널리 받아들여지게 되면, 블록체인을 사용하는 데이터 교환을 촉진시킬 수 있다. 또한 유럽연합(EU)의 ‘일반 데이터 보호규칙(GDPR)’이나 미국 캘리포니아주의 ‘소비자 프라이버시법’ 등 제3자의 소비자 데이터 이용 방법을 규정하는 새로운 규제로 인해, 기업은 데이터의 이전을 검증하고, 동의를 얻어야 하게 되었다.

 

이 분야에 속한 기업 중 하나로 HealthVerity가 있다. 동사는 블록체인을 활용하여 건강 데이터의 이용 허가 및 액세스 권한을 관리한다.

 

블록체인의 활용과 데이터 표준화로 인해 컴플라이언스를 유지하면서 의료 데이터를 교환할 수 있어, 중개자의 필요성이 사라진다.

 

데이터의 교환을 뛰어넘어, 환자에게 자신의 데이터를 직접 연구에 기부하도록 하는 프로젝트도 있다. 이것은 암이나 불치병, 난치병에 걸린 환자나 적극적으로 건강을 관리하는 참가자가 많은 분야에서 실현될 가능성이 높다.

 

연구자와 의약품 회사에 있어서 환자의 데이터는 매우 소중하다. 환자가 자신의 데이터를 기록하기 쉽게 하고, 환자가 액세스하기 쉽게 함으로써, 그 데이터는 더 많이 활용되고, 연구기관끼리도 협력하기 더 쉬워지기 때문이다.

 

빠르게 실용화될 가능성이 높은 것은 유전자 분야이다. 유전자변이는 귀중한 자료이며, 제3자가 자신의 데이터에 액세스하거나 데이터를 사용하여 이익을 얻으려 하지는 않을까 하는 우려가 특히 강하기 때문이다.

 

환자가 데이터 액세스권을 갖게 되면, 데이터의 수요에 따라 수익을 올리는 보수 시스템을 구축할 수 있다.

 

현금을 제공하는 모델도 만들 수 있지만, 대체안을 마련하는 기업도 있다. 미국의 Luna DNA는 자사의 주식을 제공하는 실험을 진행하고 있으며, 미국의 Doc.ai는 환자 데이터와 토큰을 교환하는 시스템을 검토하고 있다. 토큰은 그 자리에서의 조언 등 동사의 서비스를 결제할 때 사용할 수 있다.

 

블록체인에 의해 환자가 데이터 액세스권을 관리할 수 있게 되어, 연구자와의 협력이 이루어진다.

 

■ 실용화되기까지 오랜 시간이 걸리는 분야

 

블록체인을 사용하는 장부의 진짜 장점은, 환자의 건강 기록과 관련된 분산형 플랫폼을 구축할 수 있다는 점이다. 환자가 자신의 건강 기록에 손쉽게 액세스하고, 의료 종사자에게 광범위한 액세스권을 제공할 수 있게 되면, 의료의 형태는 크게 변할 것이다.

 

이것을 실현하기 위해 극복해야 하는 과제는 산더미처럼 많다. 명확한 규제를 제정하고, 기존 EHR(전자 건강 기록) 이외의 데이터를 생성하고 기록하며, 대량의 데이터를 저장하는 더욱 안전한 수단을 마련해야 하는 등, 처리해야 하는 문제는 아직도 많다.

 

의료 시스템에서의 상호운용성 결여는 큰 문제이며, 작업이 중복되거나 환자에게 안 좋은 기억을 줄 수 있고, 최악의 경우에는 의료 사고를 유발할 수도 있다.

 

포네몬 연구소의 조사에 따르면, 의료 사고의 86%는 환자가 뒤바뀌는 탓에 벌어진다고 한다.

 

한편, 블랙북의 조사에서는, 기록이 중복되어 똑같은 치료를 반복함으로써 환자 1명당 평균 최대 1950달러, 응급 상황에서는 800달러의 비용이 추가 발생한다고 한다.

 

<그림4> 환자가 뒤바뀌어 의료 사고가 발생하는 비율

 

의료 데이터 누출로 인한 비용 향상을 고려하면, 사이버 시큐리티 역시 중요한 문제라 할 수 있다.

 

베라이즌 엔터프라이스의 보고서에 따르면, 의료 데이터 누출은 대부분 정보를 보내는 곳을 착각하거나 액세스 권한이 없는 사람이 기록에 액세스함으로써 일어난다고 한다.

 

블록체인을 사용하면 누가 기록에 액세스했는지 추적하는 검증 시스템을 구축하여 설명 책임을 강화할 수 있다.

 

의료 분야에서는 그 밖의 많은 분야에서처럼 사용하기 편리한 외부 플랫폼이 개발되고 있지 않다. 하지만 웨어러블 단말기 등을 사용하는 환자 생성 데이터가 증가하면, 환자가 소유한 개인의 건강 기록에 데이터가 기재될 가능성이 있다.

 

분산형 환자 건강 기록 시스템을 사용하면 데이터를 기록하고 환자가 데이터 액세스권을 관리하기 쉬워진다. 환자는 인증하고 싶은 상대방에게 자신의 데이터의 키를 건네준다.

 

이로 인해 데이터 독점에 의존하고 있는 비즈니스 모델은 위기를 맞이하게 될 것이다. 각사는 데이터를 수집 · 익명화하는 제3자로부터 데이터를 살 경우와는 반대로, 앞으로는 환자의 데이터를 받는 대가로 환자에게 직접 어떤 가치를 부여할 수 있는지 명시해야 한다.

 

예를 들어, 의약품 회사는 이러한 데이터를 활용함으로써 판촉 활동이나 임상실험 대상 분야를 더욱 명확히 할 수 있다.

 

■ 의료 분야의 블록체인 활용에 관한 과제

 

의료 분야에서의 블록체인 활용은 서서히 발전될 것으로 보인다.

 

환자의 프라이버시를 둘러싼 규제로 인해, 관계자가 관련되기는 하지만 개인을 특정 지을 수 있는 정보에 액세스하거나 제3자가 액세스하는 일이 어려워지고 있다. EU의 GDPR은 블록체인을 사용하는 프로젝트에 대해 부정적으로 작용할 수 있다.

 

데이터에 대한 규격이 없기 때문에, 블록체인을 사용하는 프로젝트끼리도 연계되지 못하고 있다.

 

기존의 의료 관련 기업은 블록체인이 대처하고자 하는 대부분의 문제를 해결하고 싶어 하지 않는다. 의료 IT(정보기술)에 대해 규정한 미국의 HITECH법에 의한 인센티브 제도에는 300억 달러 이상의 비용이 들어가며, 병원이 전자 진료기록으로 대체하는 데에도 몇 년은 걸린다.

 

데이터 규격과 관련해서는, 차세대 의료 통신 규격 ‘FHIR’을 설립하고 도입하는 것이, 외부 기업이 실시하는 에코시스템이 번영하는 토대가 된다. 스마트 컨트랙트 등 수많은 블록체인 기술이 제 기능을 하려면, 데이터 공유에 관한 규격도 마련돼야 한다.

 

제로 지식 증명이나 ‘준동형 암호’, ‘비밀계산 기술’과 같은 새로운 암호 기술로 인해 암호화된 데이터를 계산할 수 있다. 그렇게 되면 민감한 정보라 해도 그 내용을 공개하지 않고 활용할 수 있게 된다.

 

더욱 뛰어난 데이터 액세스 모델은 환자와 병원에게 자신의 디지털 자산을 수익화하는 인센티브를 부여한다.

 

 

관련도서(1) : 블록체인 기술, 시장 전망과 블록체인 기반 주요 프로젝트 실태와 전략

http://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?category=02000000&goods_idx=83671&goods_bu_id=

 

관련도서(2) : 2020 의료 분야 ICT 신기술의 사업화 동향 및 기술개발 전략

http://www.irsglobal.com/shop_goods/goods_view.htm?category=05000000&goods_idx=83770&goods_bu_id=

  

 

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