‘뿌직뿌직’

변기에 앉아 대변을 배출했을 뿐인데 내 건강 상태가 파악된다. 특정 증상(병을 앓을 때 나타나는 상태)이 나타나면 의료진에게 전달된 데이터를 바탕으로 진료를 받기도 한다. 공상과학(SF) 영화 속에 등장할 법한 이야기가 현실이 됐다. ‘스마트 변기’ 덕분이다.

미국 스탠퍼드대 의대와 서울송도병원(서울 중구) 연구진이 최근 개발한 스마트 변기는 인공지능(AI)을 이용해 대소변의 상태를 분석한다. 이처럼 일상생활에서 밀접하게 사용하며 건강을 관리하는 의료 기술이 눈부신 속도로 발전 중이다.


이용자의 대소변을 확인해 건강을 검진하는 ‘스마트 변기’. 더 버지 홈페이지 캡처

집에서 편리하게 건강검진해요

대소변은 건강 상태를 알려주는 중요한 지표가 되곤 한다. 검은색을 띠는 대변이 계속된다면 소화기관에서 출혈이 발생했을 수 있고, 소변이 콜라처럼 짙은 갈색을 띠면 간 기능에 이상이 생겼을 가능성이 높다.

이 같은 점에 착안해 연구진은 변기에 센서와 렌즈 등을 달아 이용자의 배변 상태와 횟수, 대변의 모양, 색깔 등을 확인한 뒤 AI가 건강 상태를 분석하게 했다. 디지털 수치화된 정보는 의료진에게도 전달돼 진료 및 진단을 용이하게 한다.

변기에 탑재된 소변용 카메라는 사용자의 소변 시간과 소변량 등을 분석한다. 소변을 묻혀 색변화로 건강 상태를 파악하는 검사 스틱도 매번 촬영한다. 검사 스틱은 소변을 눌 때마다 자동으로 교체된다. 또 항문의 모양을 통해 개개인을 식별(분별해 알아봄)할 수 있게 했다. 스마트 변기로 변비, 과민성 대장 증후군, 염증성 장 질환, 방광염 등 10개 이상의 질병을 진단할 수 있다고 연구진은 설명했다.


당뇨병 환자의 혈당을 측정하는 스마트 렌즈의 이미지. UNIST 제공​

환자 진단·치료 한꺼번에!

시력 보정을 위해 착용하는 콘택트렌즈로 혈당을 측정하는 등 당뇨병 환자를 관리·치료하는 기술이 개발됐다. 탄수화물 대사를 조절하는 호르몬 단백질인 인슐린 부족으로 발병하는 당뇨병에 걸린 환자들은 하루에도 몇 변씩 혈당(핏속에 포함된 당)을 측정하기 위해 손끝을 바늘로 찔러 피를 뽑아낸다. 한세광 포항공대(포스텍) 신소재공학과 교수팀이 개발한 ‘스마트 발광다이오드(LED) 콘택트렌즈’를 착용하면 피를 보지 않아도 된다.

눈꺼풀 안쪽에 있는 혈관에 빛을 쏘면 혈당 농도에 따라 반사되는 정도가 달라지는데, 연구팀은 이를 실시간으로 감지하는 기술을 개발했다. 스마트 렌즈에서 뿜어내는 빛을 통해 당뇨를 진단할 수 있는 것.

당뇨 합병증(어떤 질병과 함께 나타나는 다른 질병)인 망막증을 치료하는 데도 기술이 쓰일 전망이다. 혈액 속 당의 농도가 높아지면 안구 내 미세혈관이 손상되는데, 심한 경우 시력 장애가 발생할 수도 있다. 연구팀이 개발한 렌즈를 동물의 눈에 삽입해 한 달 동안 규칙적으로 빛을 쬐게 한 결과, 미세혈관 생성이 증가하지 않은 것으로 나타났다.


스마트폰을 통해 약 먹을 시간을 알리는 스마트 약병. 엘루시드 헬스 홈페이지 캡처

간병인 역할 하는 스마트 약병

‘띵동, 약을 드실 시간이에요.’

매일 일정한 시간에 약을 먹어야 하는 환자들을 위한 ‘스마트 약병’이 개발됐다. 영국 의료장치 제조사인 ‘엘루시드 헬스(Elucid Health)’가 개발한 스마트 약병은 이용자의 스마트폰 애플리케이션(앱)과 연동돼 미리 설정된 약을 먹어야 하는 시간이 되면 화면에 알림을 띄운다. 환자들이 약 먹는 것을 깜빡하지 않고 건강을 지키도록 돕는 것.

또 평소에는 굳게 닫힌 약통이 특정 시간에만 열리도록 설계돼 약물 과다복용 같은 문제를 예방한다. 환자가 약병을 기울이면 정해진 용량만 구멍을 통해 나오고 다음 투약 시간까지 약통의 구멍이 닫힌다. 환자가 약을 먹지 않으면 의료진에게도 자동으로 사실을 알린다.​

▶어린이동아 장진희 기자 cjh0629@donga.com

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