[월간인물 유지연 기자] 지금까지의 기술은 인간이 요구한 것을 해결해주는 형태로 발전해왔다면 이제는 요구가 있기 전에 필요를 선제적으로 파악하고 대응하는 방향으로 기술이 진화할 것으로 예상된다. 그리고 여기, 불가능의 영역이라 여겨졌던 치매와 알츠하이머에서 선제적 대응 기술을 현실로 만들어가고 있는 기업이 있다. ㈜브레인기어는 치매 및 알츠하이머 환자를 위한 두뇌 재활 의료기기를 개발하는 기업이다. 두뇌 분석 및 활성화를 진단하는 핵심기술을 기반으로 두뇌 상태에 따른 맞춤형 치료가 가능한 통합 시스템을 완성했다. 현재 임상 진행 중인 브레인기어의 연구가 무사히 종착지에 다다른다면, 이들의 기술은 우리가 인지하지 못하는 두뇌의 욕구를 먼저 파악하고 아직 발생하지 않은 잠복 중인 문제에 대한 해결책 또한 한발 앞서 제공해 줄 것이다. 발생할 일을 예측해 큰 고통을 겪지 않도록 돕는 기술. 우리가 그 기술의 도착지점에서 브레인기어를 기다려야 할 분명한 이유가 있다.

 

 

알츠하이머와 치매 환자의 재활을 위한 ‘광-테라피’ 시스템

㈜브레인기어는 광-생체조절기기를 통해 두뇌 재활과 실시간 진단 시스템을 제작한다. 세부적으로는 두뇌 영역 구분 및 생체 조직 분할을 통해 두개골의 두께를 자동으로 분석하는 소프트웨어 ‘브레이머-인소어’와 근적외선 광-테라피 시스템 ‘브레이머-알파’, 빛을 흡수·반사해 혈류 내 산소 포화도의 측정에 기반한 실시간 두뇌 활성화 진단 시스템 ‘브레이머-NIRS’로 구분할 수 있다. 브레인기어의 기술들은 김일구 대표의 박사 학위 논문 주제였던 ‘DPP(Diketopyrrolopyrrole) 유기 나노소재를 통한 수광소자 활성층용 소재’의 원천기술과 재료 분야 상위 0.1% 저널인 Advanced Materials (Impact Factor 30)에 소개된 ‘인디고(Indigo : 청바지 염료) 유기 나노소재를 통한 수광소자 활성층용 소재’의 원천기술을 기반으로 한다. 이러한 기술을 융합해 회사에서 개발 중인 제품에 근적외선 광-생체조절 기술을 적용했고, 비약물법 및 비침습법에 의한 두뇌 재활의 효과를 극대화하는 데 성공했다.

실제로 적외선 레이저 광-테라피가 외상성 뇌 손상 환자의 재활에 도움이 된다는 사실을 미국 하버드대학교와 샌프란시스코주립대학교 의과대학에서의 연구와 실험을 통해 검증받기도 했다. 브레인기어는 검증받은 기술을 호주, 싱가포르, 미국 등에 형성된 글로벌 네트워크를 통해 관련 시장에 진출하고자 한다. 이미 몇몇 국가들에는 현지법인을 마련해 두뇌 재활 관련 의료기기와 재활 보조기기의 안정적이고 지속적인 수익 창출 구조를 확보해두었다.

사실, 김 대표는 대학 졸업 후 석·박사 과정을 거치며 대학교수라는 학자의 길을 걷고자 하는 평범한 학생이었다. 광소자를 전공한 그는 삼성전기로 자리를 옮겨 책임연구원, 마케팅 사업부 등의 업무를 경험한다. 이후 학업을 위해 다시 호주 유학길에 올랐지만, 새로운 영역에 대한 끊임없는 갈증이 생겨났다. 자신이 전공한 기술을 기반으로 한 사업을 꿈꾸게 된 것. 대기업 신 사업팀을 이끌고 연구의 실증화를 경험하며 느낀 보람과 희열이 마음속에 크고 깊이 자리를 잡았고, 무엇보다 그동안의 배움과 경험을 사회에 긍정적으로 환원하고 싶은 마음이 들었다. 치매와 알츠하이머 관련 시장에서 사람들의 절망과 사업의 가능성을 동시에 발견한 그는 약이 아닌 기기를 통한 뇌 질환 치료를 고민하기 시작했다. 과학이라는 학문과 사업이라는 현실 사이에서 많은 시행착오를 겪으면서도 고민의 과정이 많은 이들에게 희망을 주는 결말이 되기를 바라며 연구를 지속하던 중, 미국 최고의 과학 저널인 사이언스에서 뜻밖의 해답을 찾았다. ‘광 테라피’였다.

“사업의 아이디어를 얻는 일은 역시 쉽지 않았습니다. 그러다 우연히 AAAS의 Science 저널에서 빛이 몸을 투과하는 것은 물론, 적외선이 두뇌까지도 투과할 수 있다는 기사를 읽게 됐죠. 여기에서 광 테라피라는 아이디어를 얻어 연구를 진행하다 보니 조금씩 실마리가 잡히기 시작했습니다. 결국, 제가 전공한 기술과 사업의 결합이기도 한데요. 박사 학위를 할 때 유기물 소재를 이용해 전자 소재를 만드는 게 논문 주제였고, 창업을 결심하기 전 마지막으로 연구한 분야는 화학이었습니다. 화학, 물리, 전자공학, 생명공학까지 제가 지나온 분야들이 독특한 경력을 만들었고, 사업으로 또 사업의 아이템으로 이어지게 된 것 같습니다.”

사업의 가능성을 품고 호주 유학을 정리하고 국내로 돌아온 김 대표는 카이스트 산하 스마트융합연구단(CISS) 연구교수로 활동함과 동시에 호주의 그리피스대학교(Griffith University) 겸임 부교수로 재임하며 연구의 영역과 깊이를 확장해나갔다. 사이언티픽리포트, 나노테크놀로지, 어드밴스드 머터리얼즈 등 다수의 SCI 국제 저널에 16편 이상의 논문을 출판함은 물론 20건 이상의 국제특허, IEEE Sensors, IEEE Photonics Journal, IEEE Sensors-Letters, AIP Advances 등 유수의 저널 리뷰 경험 등이 이 과정에서 만들어졌다. 시간이 흘러 마침내 창업에 대한 준비가 되었다고 판단한 그는 그간의 경험과 연구 지식을 총망라해 2018년 8월, 브레인기어를 설립했다.

두뇌 재활 및 진단 분야를 선도하겠다는 목표로 시작된 브레인기어는 어느덧 6년 차에 접어들었다. 김 대표는 여전히 많은 사람이 보편적인 이득을 볼 수 있는 기술의 개발을 브레인기어가 나아가야 할 방향으로 설정하고, 기술 개발과 사업 운영 모두에서 의미를 잃지 않으려 언제나 노력하고 있다. 또한, 치매와 알츠하이머에서 멈추지 않고 우울증, 불면증, 뇌졸중 등 다양한 뇌 질환으로 사업의 영역을 확장함으로써 환자들이 집에서도 효과적으로 재택 치료를 할 수 있도록 B2C 제품을 개발하는 등 더 많은 이들을 향해, 더 먼 곳을 향해 끊임없이 나아가고 있다.

 

글로벌 의료기기 시장으로의 진출을 본격화할 것

김일구 대표는 창업 초기부터 기술을 선보일 주요한 무대를 글로벌시장으로 설정했다. 호주의 퀸즐랜드 대학을 졸업한 그에게 해외가 익숙한 시장인 탓이다. 브레인기어 아이디어를 발전시키던 때에도 퀸즐랜드 대학의 교수와 의견을 나눴고, 이후에도 메사추세츠공과대학교(MIT), 하버드대학교 등으로 출장을 다니며 많은 도움을 받았다. 물론 카이스트의 여러 연구원과 교수들에게서도 다양한 인사이트를 얻었고, 사업적인 도움도 있었다. 스타트업 엑셀러레이터인 빅뱅 엔젤스로부터 시드머니를 지원받았고, TIPS 프로그램을 통해 차차 사업의 규모를 갖춰나갔다. TIPS는 세계시장을 선도할 기술 아이템을 보유한 창업팀을 민간주도로 선발해 미래유망 창업기업을 집중·육성하는 정부 과제 프로그램이다. 이뿐만 아니라 인천 지식재산 제2호 투자조합 운영사인 인천창조경제혁신센터 및 씨엔티테크 등에서도 투자를 받았다. 급격한 고령화 사회 진입으로 치매 및 알츠하이머 환자 수가 지속적으로 증가하는 가운데 센터는 브레인기어의 기술이 가진 시장 잠재 수요를 믿고 투자를 결정했고, 해당 투자를 통해 호주 국립대학과 치매 환자를 대상으로 한 임상을 진행할 수 있게 되었다.

브레인기어는 호주 퀸즐랜드 두뇌 전문 연구기관(University of Sunshine Coast, Thompson Institute)과 협약을 맺고 임상시험에 착수했다. 시행하게 된 임상시험은 참가자 50여 명의 광-테라피 전·후의 MRI 상세 분석을 통해 제품의 안정성과 제품 성능 결과를 확인하는 시험으로 치매 및 알츠하이머 환자의 판별에 사용되는 신경 인지기능 평가도구인 CANTAB을 동시에 적용해 전반적인 검증 신뢰도를 상승시키겠다는 계획이다. 더불어 호주 퀸즐랜드 투자청(Trade and Investment Queensland)으로부터 현지 시장 진출에 대한 적극적인 지원을 확약받아 민간 지원을 통한 빠른 사업화를 추진해나가고자 한다. 임상 결과를 토대로 미국식품의약국(FDA)의 허가를 받아 호주 및 미국 시장에 제품을 판매하고, 유럽 및 중동지역에도 B2B 마켓을 통해 광-테라피 시스템을 적용해나가고자 한다. 또, 미국의 IT 기업인 A사 등에 브레인기어가 보유한 근적외선 센서의 제품 및 기술을 본격적으로 소개하는 등 글로벌 의료기기 시장으로 무사 진입하는 데 총력을 기울이고 있다.

기술에 대한 자신감에 든든한 도움까지 장착한 브레인기어는 다양한 곳에서 기술력과 사업성도 인정받았다. 작년 11월에는 ‘2022 제6회 4IR 어워즈’ 시상식에서 두뇌 활성화 진단 시스템으로 바이오헬스 부문 대상을 수상했다. 해당 시상식은 인공지능, 빅데이터 등 디지털 경제 시대에 부합하는 기업 중 대한민국의 위상을 선양하는 기업들을 선정하는 시상식으로, 객관적 자료에 기반한 공적 신청서 및 제반 자료를 바탕으로 각 기관의 DB 및 분야 전문가들의 추천과 심사위원의 엄격한 심사를 거친다.

“브레인기어를 찾아주시고, 좋게 평가해주셔서 감사하게 생각합니다. 회사 내부적으로 올해의 캐치프레이즈를 글로벌 진출로 정한 만큼 글로벌시장 확보에 주력할 계획입니다. 지난주에는 싱가포르 출장을 다녀왔고, 이틀 후에는 싱가포르를 포함해 말레이시아, 부르나, 인도네시아, 태국 등 5개의 나라에 출장이 예정되어 있는데요. 싱가포르를 중심으로 주변국들에 브레인기어의 서비스를 런칭하고, 호주와 미국, 유럽 등으로 시장을 확장해나갈 것입니다.”

 

의료기기를 통한 두뇌 치료를 바라보는 인식이 개선되기를

미국, 캐나다 등 해외에서는 기기를 통한 뇌 질환 치료 연구가 활발하지만, 국내의 사정은 그렇지 않다. 의료기기를 통해 두뇌를 치료한다는 것이 생소할 뿐 아니라 의료적 검증이 이루어지지 않은 제품의 성능을 과장해 광고하는 등 시장의 상황 또한 불분명하다. 상황이 이렇다 보니 ‘두뇌 테라피’를 향한 시장 내 관계자들의 이해도도 낮다. 브레인기어의 기술이 호주, 싱가포르 등의 투자 시장에서 긍정적인 답변을 받은 것과 달리 국내에서는 기술에 대한 반응을 얻기까지 1년이 넘는 오랜 시간이 걸렸다. 기술개발을 끝낸, 생산 직전의 단계에서 투자를 받지 못해 발을 동동 굴러야 했다. 시제품을 직접 들고 가 시연을 하며 기술을 몸으로 직접 느낄 수 있도록 했고, 다행히 조금씩 피드백을 받을 수 있었다.

이해의 발판이 마련된 만큼 김 대표는 브레인기어가 대중들에게 ‘두뇌도 테라피가 가능하다’는 사실을 알리는 선구자 역할을 할 수 있기를 기대하고 있다. 100%의 효과를 낸다기보다는 다른 방법보다 브레인기어의 제품과 솔루션이 효과적이라는 사실을 인지시키고 싶다고.

“말을 못 하던 아이가 말을 하기 시작했다거나 다친 뇌의 통증이 개선되었다거나 하는 전화를 받곤 합니다. 또, 브레이머-알파가 숙면에 도움이 된다는 피드백도 많습니다. 사용해보신 분들이 하나같이 입을 모아 전해준 이야기입니다. 실제로 미국에서 12주 동안 진행했던 임상시험 결과 일주일에 2회씩 근적외선 광-테라피 시스템을 사용했을 때 언어 능력이 좋아졌다는 결과가 보고됐습니다. 두뇌 회복에 도움이 된다는 것을 직·간접적으로 경험하고 증명하게 된 것이죠. 공식 임상이 아니기에 적외선을 통해 두뇌를 치료한다는 표현을 쓰기는 조심스럽지만, 적어도 두뇌를 효과적으로 재활하는 데 도움이 된다는 사실은 명백합니다.”

브레인기어는 병원뿐 아니라 요양원, 클리닉 전문 기관 등에 브레인기어 의료 장비를 공급하는 것을 시작으로, 기술 중심 기업에서 서비스 중심의 회사로 나아가 단일 장비가 아닌 센터를 개소해 원하는 모든 사람이 토탈 케어 서비스를 받을 수 있도록 할 계획이다. 또, 장기적으로 장비를 공급한 후 얻게 되는 데이터를 활용해 뇌 산업을 이끄는 기업으로 거듭나기 위한 준비를 해나가고 있다.

소중한 모든 기억을 잃게 되는 슬픈 질환 치매와 알츠하이머. 또, 말을 못 하는 아이와 머리를 다친 어머니 등 김 대표가 들려준 이야기 속 사람들에게 브레인기어의 기술은 희망이자 용기이자 위로가 되었다. 자신만이 할 수 있는 기술을 사회에 돌려주겠다는 마음과 회사의 기술을 통해 아픔을 고치게 되었다는 이들을 향하는 마음들을 원동력 삼아 브레인기어는 나아가고 있다. 김 대표는 브레인기어의 제품과 솔루션이 더 많은 이들에게 나은 삶의 질을 영위하는 데 도움을 줄 수 있기를 바란다. 그 바람을 실현하기 위해 사람을 향하는 기술을 끊임없이 고민하고 만들어 사람들에게 돌려주는 일을 멈추지 않을 것이다.

 

인류에게 라이프스타일을 제안하는 기업

심도 높은 기술력을 보유하고 있다는 것은 브레인기어의 가장 큰 경쟁력이다. 수광과 발광, LED와 포토다이오드를 모두 아우를 수 있는 기업은 세계적으로 매우 드물다. 브레인기어는 이러한 기술을 다양한 영역과 접목하며 회사의 경쟁력을 키우고자 한다. 적외선 광만을 채취할 수 있는 센서 기술을 자율주행 자동차의 필수 조건으로 고출력 레이저 펄스로 사물 간 거리, 형태를 파악하는 라이다(LiDAR) 센서에 활용하고, PDT(Photo Dynamic Therapy) 기술을 개발해 피부암 치료에 활용하는 식이다. 특히, 강한 햇볕으로 피부암 발병률이 높은 호주에서 피부암을 빠르게 치료하는 PDT 기술은 시장에서도 큰 환영을 받을 것으로 기대하고 있다.

브레인기어는 의료기기를 만드는 기업이지만, 궁극적으로 애플과 같은 기업으로 탈바꿈하고자 하는 비전을 품고 있다. iPhone이라는 하드웨어를 판매하면서 iCloud라는 거대한 생태계를 만들어 전 세계 모든 이가 모여 마음껏 놀 수 있는 공간을 만들어 혁신을 이뤄냈듯 브레인기어 역시 인류에게 라이프스타일을 제안하는 기업으로 자리하겠다는 것. 김일구 대표는 이른 시일 내에 실리콘밸리에서 브레인기어의 기술을 자신 있게 소개하는 자리를 마련해 브레인기어가 도약할 기회를 마련하겠다는 포부를 전한다. 미래의 두뇌 재활 및 진단 분야를 선도하게 될 혁신기업, 브레인기어의 앞으로의 큰 기대와 함께 진심을 담은 응원을 보낸다.