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생체신호 측정진단기기
* 발행 년도 : 2017년
1. 기술로드맵

생체신호 측정진단기기 기술로드맵

2. 개요
가. 정의 및 범위
  • 정의 : 생체신호 측정진단기기란 생리학적 활동에 의해 발생하는 물리ㆍ기계, 생화학, 전기ㆍ자기, 음파, 유량, 광학 등의 아날로그 신호를 디지털(변조) 신호로 바꾸어주고 진단에 유용한 생체 신호를 검출하는 기기를 의미
  • 범위 : 질환, 측정진단부위, 침습정도 등에 따라 체온, 호흡, 심박, 맥박, 혈압, 혈류, 심전도, 근전도, 뇌전도, 체지방, 산소포화도, 혈당, 환자감시장치 등의 주요 센서 소재 및 센서모듈, 측정, 진단 시스템등의 주요 제품을 포함
나. 주요 제품

[ 제품분류 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마제품분류 관점세부기술
생체신호 측정진단기기 감지측정기술 물리 센서
  • 압력, 심장박동, 피부전기저항, 뇌파, 촉각, 체온 등
화학 센서
  • 효소 센서, 면역 센서, 효소면역 센서, 리셉터 센서, 오르가넬러 센서,
    미생물 센서, 조직 센서, 이온센서 등
바이오센서
  • 전기화학센서, 형광센서, 발색센서, SPR, FET, QCM, 열센서 등
음파 센서
  • 압력음파, 변형게이지, 초음파 등
광학 센서
  • 가시광, (근)적외선, 자외선, LED, 녹,적 광센서, X선, 감마선, 레이저 빔등
생체전위 (임피던스) 자기 측정
  • 심전도, 근전도, 심자도, 뇌전도 측정기, 체지방(임피던스) 등
  • 환자감시장치 등
생체 신호 분석, 진단기술
  • 생체 신호분석 및 이미징 처리기, 무선 전력전송 시스템 등
  • 임상의사결정지원시스템, 의료영상진단보조장치 연동 등
생체 신호 측정기기 부착, 이식 기술
  • 생체응용소재, 웨어러블 생체정보 측정, 플랙시블 소자 기판,
    신체부착형 정보표시 및 저전력 및 자가동력 배터리 충전 기술 등

[ 공급망 관점 기술범위 ]

주요제품 분류표
기술개발 테마공급망 관점세부기술
생체신호 측정진단기술 센서부
  • 물리, 자기, 전기, 광학, 음향, 바이오, 화학센서의 민감도와 특이도를 높이는 다기능 집적(소형화), 모듈 기술이 융합된 첨단 의료용 센서
측정부
  • 입출력 단자, 신호증폭기, 전기, 자기 차폐시설, A/D 변환기, 기기제어 컨트롤러
시스템
  • 펌웨어 및 사용자 인터페이스, 디스플레이, 유무선 통신 모뎀등
  • 데이터베이스, 신호처리, 진단알고리즘, 의료 데이터 표준화
서비스
  • 개인건강관리 서비스, 개인건강기록, 전자의무기록
보안
  • 개인 민감정보인 의료/건강 데이터 전송시 개인정보보호 및 데이터 암복호화를 위한 보안 기술
3. 시장현황 및 전망분석
가. 세계시장

생체신호 측정진단기기의 세계시장규모는 2016년 41억 달러에서 신흥시장 수요 급증으로 연평균 성장률 11.1%씩 증가하여 2021년 세계시장규모는 약 78억 달러가 될 것으로 전망

[ 생체신호 측정진단기기 분야의 세계시장규모 및 전망 ]

(단위 : 백만 달러, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR
세계시장 4,100 4,700 5,400 6,156 7,018 7,797 11.1

* 출처: World Medical Market Fact Book 2014(2014.08, BMI Epicom), The World Medical Market Forecast to 2019 (2014. 10, BMI Epicom), Top MedicalDevice & Imaging Technologies in 2015 (May 2015, Frost & Sullivan),World-wide Mobile health Revenue (2013, PwC), Top Medical Device and Imaging Technologies in 2015 (May 2015, Frost & Sullivan) 등의 자료를 참고하여 전망치 추정(물리, 화학, 전위, 자기 센서기반 제품으로 광학, 바이오, 화학 제외)

나. 국내시장

생체신호 측정진단기기 분야의 국내시장 규모는 2016년 985억 원 규모이며, 연평균 3.0%씩 상승하여 2021년 국내시장 규모는 1,151억 원 규모의 시장을 형성할 것으로 전망(단 물리, 화학, 전위, 자기기술 기반 제품)

[ 생체신호 측정진단기기 분야의 국내 시장규모 및 전망 ]

(단위 : 억원, %)

세계 섬유산업 수요 전망
구분'16'17'18'19'20'21CAGR(%)
국내시장 985 1,019 1,053 1,084 1,117 1,151 3.0

* 출처 : 식품의약품통계연보 (2012~2014, 식품의약품안전처), 2014년 의료기기 생산실적 (2015, 식품의약품안전처) 의료기기 품목시장 리포트 (2014, 한국보건산업 진흥원) 등의 자료를 참고하여 전망치 추정

4.기술분석
가. 기술동향 분석

(1) 산업통상자원부는 2020년 의료기기 세계 7대 강국 진입과 주력산업으로 육성하기 위해 의료기기 산업 중장기 발전계획을 수립(‘14년)

  • 의료기기 발전 4대 전략으로 ① 시장진출 성공을 위한 전략적 R&D 투자, ② 신뢰성 확보, 규제효율화를 통한 국내시장 진출 지원, ③ 해외 고부가가치 시장 진출 지원, ④ 아이디어로 승부하는 개방혁신형 생태계(인프라) 구축을 수행 중에 있음

(2) 보건복지부는 보건산업을 집중 육성하여 바이오헬스 7대강국 도약을 위한 “보건산업 종합발전전락” 발표(2016.09)

  • 제약·의료기기·화장품 선도제품 확대, 정밀·재생의료 등 첨단의료 투자, 우수한 의료기술 기반 의료한류확산, 보건산업 육성을 위한 생태계 및 기반조성
  • 지속적인 R&D 투자로 융복합 신기술을 접목, 기술 경쟁력을 갖춘 국산 의료기기의 시장 출시 확대
  • 미용·성형용품 및 현장진단에 사용되는 제품을 중심으로 성장
5.핵심요소기술 선정

확정된 요소기술을 대상으로 중소기업에 적합한 핵심요소기술 선정

[ 생체신호 측정진단기기의 핵심요소기술 ]

핵심기술 선정결과
분류핵심요소기술개요
감지 측정 바이오 센서 바이오센서는 특정 분자(Analyte)의 감지를 위하여 혈당, 임신호르몬, 암세포, 콜레스테롤, 젖산, 요소 등과 같은 생체물질을 분석하여 분자 수준에서 물질을 검출하고, 물리화학적 신호변환기(Signal Transducer)를 통하여 상호작용을 인식하는 센서 기술
광(레이저) 센서 (근)적외선, 자외선, LED 등을 빛의 파장을 이용한 생체 신호 측정 기술과 광원 발광, 흡수, 감지 기술과 고분해 분광 기술을 이용한 비접촉, 비침습 방식의 실시간 질병 진단에 활용하는 기술
생체 전위 자기 측정 ECG(심전도), EMG(근전도), EEG(뇌전도), ECoG(뇌피질뇌파기) 등과 같이 인체의 측정부위에 금속 전극을 부착하여 생체와 금속 간의 전류입자 차이를 분석하여 측정하는 생체전위ㆍ자기 측정기기 기술
정보 처리 생체 신호 분석, 진단 기술 생체 신호 빅데이터를 기반으로 특정 질환에 대한 진단 알고리즘과 임상학적 효과를 IRB(Institutional review board)를 통해 과학적으로 증명하고, 진단에 도움을 주는 임상 의사 결정 지원 시스템과 의료 영상 진단 보조장치를 통해 의료진의 진단을 지원하는 기술
기기 생체신호 측정기기 부착,
이식 기술
만성질환자, 고령자를 대상으로 연속적인 생체신호를 현장에서 즉각적으로 진단, 관리할 수 있는 기술로 인체 부착 및 이식을 위한 인체 안전 소재 기술 및 저전력, 보안 기술을 포함