[월간인물 유지연 기자] 2020년 기준 30대 이상 인구 6명 중 1명이 당뇨병일 정도로 당뇨병 환자가 증가하고 있다. 특히 40세 미만의 ‘젊은 당뇨병 환자’가 급증하며 국민 건강관리에도 적신호가 켜졌다. ㈜아폴론은 바늘이 없는 비침습 연속혈당측정기(CGM)로 매번 채혈을 통해 혈당을 검사해야 하는 불편함을 극복해냈다. 아폴론은 CGM 시장이 활성화된 미국을 타겟팅해 비침습 연속혈당측정기의 상용화에 도전하고 있다.

 

 

라만분광법에 기반한 ‘비침습 연속혈당측정기(CGM)', 혈당 측정의 새로운 방법론 제시

㈜아폴론이 광학기술과 머신러닝 기술을 융합한 비침습 연속혈당측정기(Continuous Glucose Monitoring, CGM)를 개발하며 바이오헬스산업에 도전장을 내밀었다. 바늘 없이 비침습적 방법으로 혈당을 측정하기에 지속적인 혈당 측정이 필요한 당뇨 환자들의 채혈 부담을 덜 수 있어 앞으로의 성장이 기대된다. 대한당뇨병학회와 미국당뇨병학회는 인슐린을 다회 투여해야 하는 환자들에게 전문적인 교육하에 연속혈당측정기를 사용할 것을 권고하고 있다.

비침습 연속혈당측정을 가능케 하는 것은 라만분광법(Raman spectroscopy, 라만 산란 현상)의 원리이다. 라만분광법이란 물질에 빛을 비추었을 때 발생하는 물질의 고유한 진동에너지 차이를 통해 해당 물질의 식별 신호를 분석하는 방법이다. 주미연 CTO는 피하 조직 내부의 간질액 속 포도당을 비침습적으로 측정하고, 이를 통해 혈당값을 파악한다고 설명했다.

대부분의 빛은 탄성 산란(Elastic scattering)이라는 현상을 통해 원래의 주파수로 산란되지만, 아주 작은 부분의 빛은 물질의 분자와 상호작용하면서 에너지를 주거나 받는다. 이 과정에서 에너지를 주거나 받은 빛의 주파수와 원래의 주파수에는 차이가 발생한다. 이처럼 변화된 주파수의 빛이 바로 라만 산란이다. 비침습 연속혈당기는 라만 산란 된 빛의 주파수 차이를 측정해 특정 분자의 진동 또는 회전 상태를 파악하고, 시료에 포함된 분자의 종류나 구조, 화학적 상태 등을 확인해 혈당을 측정한다. 아폴론은 현재 바늘 없이 연속적으로 체내 포도당을 측정하는 초소형 라만 분광 장치에 대한 특허를 보유하고 있다.

“아폴론은 특정 물질에 대한 라만 분광 측정의 정밀성을 높이는 데 중점을 두고 있습니다. 일반적인 라만분광장치는 다양한 스펙트럼을 측정하기에 크기가 크지만, 아폴론은 포도당에 특화된 선택적 측정 전략으로 기기의 크기를 최소화했습니다. 이를 통해 대형 벤치탑 형태의 라만장치를 인체에 부착하여 연속적인 포도당 측정이 가능하도록 소형화하고 있습니다.”

 

지속적인 투자 유치와 협업으로 미국 시장 진출에 속도 더해가

2021년 6월 설립한 ㈜아폴론은 연이은 투자 유치로 성장에 속도를 더하고 있다. 올해 더벤처스, 비하이인베스트먼트, 충북창조경제혁신센터, KB인베스트먼트로부터로부터 시드 투자를 성공적으로 유치했으며, 지난 10월에는 기술창업지원 프로그램인 TIPS에 선정되었다. 주미연 CTO는 다양한 투자자금을 발판삼아 지속적인 성장과 기술발전을 이어갈 것이라 전했다.

지난 8월부터는 미국 MIT 산하 레이저생의학연구센터(LBRC) 소장인 피터 소(Peter T.C. So) 교수와 기계공학과 강전웅 박사와 함께 공동연구 프로젝트를 추진하고 있다. 강 박사는 세계적 학술지인 ‘사이언스 어드밴시스(Science Advances)’에 피를 뽑지 않고 피부에 레이저 빛을 조사하여 직접 포도당의 농도를 측정하는 논문 ‘생체 내 라만 분광법을 이용한 포도당 지문 직접 관찰(Direct observation of glucose fingerprint using in vivo Raman spectroscopy)'를 게재한 바 있다. 이번 공동 연구를 통해 양측은 해당 연구결과를 인체에 적용하고, 기기의 크기를 신체에 부착할 수 있는 사이즈까지 축소시키는데 힘을 모은다.

아폴론은 미국 시장을 목표로 설정하고, 5년 내 FDA 인허가 진입을 위해 속도를 내고 있다. CGM 사용자 수가 한국보다 월등히 많은 미국 시장은 CGM에 대한 거부감이 상대적으로 적기에 수익 창출의 가능성이 크다는 판단에서다. 이를 위해 LBRC 강전웅 박사와 밀접한 협업 관계를 구축한 것은 물론 보스턴에 미국 법인을 설립해 임상부터 인허가, 상업화에 이르는 전 과정을 미국 현지에서 진행할 계획이다. 현재도 개발 단계에서부터 임상시험에 필요한 서류를 갖춰나가고, 공인인증을 받은 부품만을 적용하는 등 세심한 주의를 기울이고 있다. MIT는 최근 아폴론의 라만 진단 기술 및 분광기 소형화 역량을 높이 평가해 아폴론의 김영규 박사를 2년간 방문연구원으로 초빙하기도 했다. 김 박사는 미국에 합류해 연구의 속도를 앞당긴다는 계획이다. 나아가 해당 기술에 대한 독점관리 확보를 목표로 관련 특허를 취득하고, 추가적인 특허 보호 전략을 준비해가는 모습이다.

“개발 단계에서부터 미국 시장을 타겟팅해 관련 준비를 갖춰가는 것은 물론 핵심 기술과 아이디어의 보호에도 무게를 싣고 있습니다. 지속적인 성장을 위해서는 아폴론만의 독창성을 유지하는 것이 중요하기 때문입니다. 아폴론의 기술에 대한 특허를 확보해가는 동시에 새로운 아이디어를 발굴하고, 특허로 등록하며 아폴론만의 기술적 경쟁력을 강화해갈 것입니다.”

비침습 연속혈당 모니터링 기기를 완성한 이후에는 관련 기술의 적용 범위를 넓히는 데에 집중한다는 계획이다. 비침습-CGM 기술을 기반 삼아 다양한 만성질환에 대한 디지털 헬스케어 통합 플랫폼을 구축하는 것이 목표다. 또한, 환자들의 참여를 통해 수집된 의료 및 헬스케어 정보를 고부가가치 데이터로 전환하는데에도 무게를 싣는다. 주 CTO는 지속적인 R&D를 통해 다양한 질병 및 질환에 대한 효과적인 솔루션을 제공할 것이라 전했다.

 

끊임없는 질문과 협업으로 목표에 다가서는 연구자

㈜아폴론은 인공지능(AI) 머신러닝을 통해 라만 신호를 분별해 각종 질환들을 진단하는 분야에서 뛰어난 성과를 발표해온 서울아산병원의 김준기 교수와 주미연 박사가 각각 과학자문과 최고기술책임자(CTO)를 역임하며 기술발전을 이끌어가고 있다. 주 CTO는 아폴론 합류 이전 서울아산병원 아산생명과학연구원에서 박사 후 연구를 수행했으며, 지난 5월 바이오소재 및 의공학 분야 저명 학술지인 ‘Bioengineering and Translational Medicine'에 ’머신러닝 알고리즘으로 검증된 표면 강화 라만 분광법을 사용하여 아포지단백 E 녹아웃 마우스 모델의 혈액 한 방울을 통한 라벨 없는 죽상 동맥 경화증 진단(Label-free atherosclerosis diagnosis through a blood drop of apolipoprotein E knockout mouse model using surface-enhanced Raman spectroscopy validated by machine learning algorithm)‘ 논문을 게재한 바 있다. 홍아람 대표는 바이오헬스케어 분야의 유망성을 확인한 후 독보적 기술력을 확보한 연구진들과 뜻을 모아 창업에 도전했다고 설명했다. 하나의 목표를 향해 나아가는 동료들을 만날 수 있게 되어 흥미롭고 값진 시간을 보내고 있다는 감사와 함께였다. 주 CTO 또한 아무리 뛰어난 연구자라 할지라도 한 사람의 힘만으로는 상업화를 이룰 수 없는 만큼 다양한 사람들과 힘을 모아 세상을 바꿀 아이디어를 상용화해가고 싶다고 말했다.

“연구자로서 기초연구들을 주로 수행해왔습니다. 그러다 보니 보다 실질적인 변화를 이끌어낼 수 있는 연구를 하고 싶다는 생각을 하게 되었죠. 저의 연구들이 상용화되어 사람들이 실제 사용하는 모습을 보고 싶다는 생각으로 아폴론에 합류하게 되었습니다.”

주 CTO는 성취감과 가족에 힘입어 현재에 이르렀다고 말했다. 자신의 노력만으로는 달성하기 어려운 문제를 끝내 해결했을 때 느낀 성취감은 무엇이든 할 수 있다는 자신감과 스스로에 대한 자존감을 높여주었다는 설명이다. 이러한 감정들은 크고 어려운 문제에 지속해서 도전하게 만드는 원동력이다. 크고 어려운 문제일수록 해결했을 때 얻는 성취감 또한 큰 까닭이다. 주 CTO는 대학원 석사과정을 떠올렸다. 학회에 참석하고자 초록을 등록해두었으나 학회일이 가까워지도록 결과가 나오지 않아 발만 동동 구르던 그다. 해당 결과는 학회 시작 4일 전에 나왔다. 학회에 참석하지 못할 수 있다는 불안감이 확실한 결과를 받아든 기쁨으로 전환될 때의 희열이 아직까지도 생생하다는 설명이다. 주 CTO는 이러한 성취감을 얻기 위해서는 많은 시련과 고난을 이겨내야 한다며, 어려운 순간마다 힘이 되어준 가족들의 지지와 사랑이 있었기에 끊임없이 도전하며 앞으로 나아갈 수 있었다고 말했다.

“‘끊임없는 질문’이야말로 제 삶에서 빼놓을 수 없는 동력입니다. 세상을 바라보며 항상 궁금증을 갖고, 모든 것에 질문하는 태도를 유지하는 것이 가장 중요하다고 생각합니다. 이러한 태도는 저에게 새로운 지식을 안겨주는 것은 물론 기술과 연구의 세계에서 더 깊은 통찰력을 갖게 해주는 소중한 힘이 되어주었습니다.”

 

투명한 소통과 협업으로 디지털 헬스케어 통합 플랫폼 만들어갈 것

창업을 위해 비침습 CGM 관련 연구를 수행해온 다양한 연구자들을 모았듯 ㈜아폴론은 더 많은 주체들과 소통하며 발전해나가고 있다. MIT와의 공동연구 또한 이러한 노력의 일환이다. 주미연 CTO는 아폴론이 하고 있는 일들을 더욱 투명하게 소통하며 같은 지향점을 가진 주체들을 만나고 싶다고 말했다. 더 많은 이들이 함께할 때 보다 유의미한 결과에 도달할 수 있다는 믿음에서다. 주 CTO는 좀처럼 해결되지 않던 문제가 다른 분야의 시각에서 봤을 때는 너무나도 쉽게 해결되는 경우가 많다며, 물리학과 의공학, 광학 등 다양한 분야의 전문가들이 모일 때 보다 효율적이며 독창적 방법으로 목표에 도달할 수 있을 것이라 내다봤다. 아폴론은 투명하고 적극적인 소통으로 디지털 헬스케어 통합 플랫폼을 향해 나아가고 있다.

직원과의 소통에도 힘을 싣는다. 아폴론의 핵심가치와 목표에 대해 끊임없이 소통하며 직원들의 의견과 피드백을 기업 운영에 반영하고자 노력하는 모습이다. 이러한 소통은 ‘협력’을 위한 중요한 토대가 된다. 주 CTO는 모두가 함께 성장하고 발전하는 것이 무엇보다 중요하다고 강조했다. 홍아람 대표는 미국 시장에 포커스를 맞추고 있는 만큼 적정한 시점이 되면 직접 미국에 가 사업을 진행해가고자 한다고 설명했다. 최종 의사결정자가 직접 프로세스를 진두지휘하며 투명하게 소통하는 것이야말로 파트너들에게 신뢰를 줄 수 있는 가장 좋은 방법이라는 신념에서다.

자신의 삶에 있어 ‘끊임없는 질문’이야말로 가장 소중한 가치라는 주 CTO의 말처럼 아폴론은 기존의 통념에 새로운 질문을 던지며 변화를 이끌어간다. 사회적 통념에 파장을 일으키는 새로운 질문은 인류가 위기를 이겨낼 수 있었던 힘이기도 하다. 아폴론은 혈당 측정에 비침습 CGM이라는 새로운 패러다임을 제시하며 새로운 헬스케어 시대를 열어간다.

“아폴론은 국민의 건강증진에 도움이 되는 기술을 개발하는 데 항상 최선을 다할 것입니다. 혁신적인 기술로 세계를 놀라게 할 수 있도록 끊임없이 전진하겠습니다. 꾸준한 응원과 관심을 부탁드립니다.