노트북 전선 굵기(2.8㎜)의 유연 내시경 수술로봇이 자율주행으로 환자의 요도와 방광, 요관을 거쳐 신장까지 80㎝가량을 이동해 레이저로 결석을 제거한다. 공상과학 영화의 내용이 아니다. 국내 수술로봇기업 로엔서지컬이 세계 최초로 개발한 인공지능(AI) 신장결석 수술로봇의 기능이다. 국내 46만명, 전세계 1억명에 달하는 요로결석 환자와 의료진에겐 불필요한 수술을 줄이고 초음파·체외충격파 분쇄술의 단점을 극복한 획기적인 치료법으로 자리매김할 전망이다.
몸속으로 들어가는 AI 수술로봇시장 세계 최강자
로엔서지컬은 국내 로봇기술의 대가인 권동수 KAIST 기계공학과 교수가 2018년 제자들과 함께 교원 창업한 회사다. 지난해 8월 세계 최초로 AI기능을 접목시킨 신장결석 수술로봇 자메닉스를 출시했다. 신장 결석이란 신장(콩팥) 내부 또는 요로계(요관, 방광 등)에 칼슘, 요산, 수산염 등의 물질이 고체 결정 형태로 쌓여 혈뇨와 배뇨통 등 극심한 통증을 유발하는 비뇨기계 대표 질환이다. 치료법은 등 부위를 개복하는 절개 수술법과 요도로 내시경을 삽입해 수술하는 방법(RIRS), 초음파 분쇄술 등 3가지다. 우리나라에선 건강보험 수가가 좋은 초음파 분쇄술이 많이 쓰이나 효능이 낮아 재발율이 높고, 주변 장기에 가해지는 충격으로 부작용이 있다는 한계가 있다. 국내 신장결석 치료법 중 초음파 분쇄술 비중이 약 80%인데 비해 미국은 36%에 불과한 것도 이 때문이다. 개복 수술의 경우 출혈과 수술 후 회복 기간이 길다는 점, 흉터 발생 등의 어려움이 있다. 내시경을 통한 RIRS는 흉터도 없고 회복도 빨라 가장 효능이 높은 것으로 알려졌지만 의료진의 수술 난도가 굉장히 높다는 게 문제였다. 우리나라에서 RIRS를 통한 치료 비중이 15%에 불과한 이유다.RIRS를 위해선 먼저 두 명의 의사가 각각 8㎏짜리 방사선 차폐용 납복을 입고 수술을 해야한다. 방사선을 통해 내시경 위치와 결석을 확인해야하기 때문이다. 시술의가 내시경을 몸 속에 넣어 수술하는 동안, 보조의는 시술의의 지시에 따라서 결석을 깨는 레이저 광섬유와 결석 수거용 바스켓 도구를 조작한다. 내시경을 통해 결석을 제거하는 과정은 작은 실수도 용납되지 않는다. 자칫 잘못했다간 주변 장기가 손상될 수 있기 때문에 고도의 집중력과 매우 섬세한 손기술이 요구된다. 돌이 신장 깊숙이 박혀 있는 경우, 돌에 맞춰 팔을 돌려 손목을 꺾는 등 불편한 자세를 오랫동안 취해야 한다. 의사의 어깨 건강에도 상당히 부담을 주는 수술이라는 평가다.
로엔서지컬의 자메닉스는 이러한 문제를 모두 해결했다. 의료진은 방사선 차폐 납복을 입을 필요 없이 멀리서 조이스틱으로 수술을 집도할 수 있다. 자메닉스는 지렁이 같이 생긴 내시경 끝 부분이 270도로 휘어지고 360도로 회전하면서 환자의 요도로부터 시작해 방광, 요관을 거쳐 신장까지 유연하게 들어간다. 한 번 다녀간 경로는 AI가 학습하기 때문에 두번째 이후부터는 자율주행으로 신장까지 스스로 도달해 결석 조각을 파쇄하고 빼내길 반복할 수 있다. 내시경 끝엔 바늘 처럼 얇은 두께의 광섬유에서 레이저가 나와 결석을 깬다. 특히 AI가 내시경 카메라를 통해 결석의 크기를 분석해 몸 밖으로 빼낼 수 있는 크기인지, 추가로 깨야 하는 지도 알려준다. 또 보통 환자의 호흡으로 결석이 미세하게 움직이는데, AI는 호흡보상 기능도 있어 움직이는 결석도 정확히 깬다. 앞서 서울대병원과 신촌세브란스병원의 임상 결과 잔석 제거율은 일반 수술은 75~85%였지만 수술로봇을 활용하면 93.5%로 높아졌다. 또한 조성용 서울대병원 비뇨기과 교수 논문에 따르면 AI수술로봇을 통한 결석 파쇄는 일반 수술보다 수술시간을 35% 절감하는 것으로 나타났다.
세브란스병원 교수 "다른 로봇이 경운기라면 자메닉스는 자율주행차"
로엔서지컬 신장결석 수술로봇은 2022년 식약처 의료기기 허가를 받았고 여기에 AI기술을 접목해 작년 8월부터 실제 병원 치료용으로 상용화했다. 2023년 정부의 혁신의료기술로도 선정돼 현재 건강보험 적용 여부를 판가름 하기위한 연구가 지난 5월부터 진행중이다. 총 232명 신장결석 환자를 대상으로 삼성서울병원, 고려대안암병원, 양산부산대병원, 영남대병원, 경북대병원 등 전국 5곳 병원에서 진행된다. 권 대표는 "4분기쯤 전국적으로 공급이 가능할 것으로 예상되며 일부 병원과는 이미 공급 계약 협상을 하고 있다"며 "이번 임상 결과가 나오면 자메닉스의 우수성을 국내는 물론 전 세계에 알릴 수 있는 좋은 기회가 될 것"이라고 말했다. 자메닉스는 인도네시아 수출도 진행중이다. 현재 인도네시아 최고 권위의 국립병원인 RSCM에 지난 6월부터 공급돼 시범 운영되고 있다.비뇨기과 명의들의 호평도 이어지고 있다. 이주용 세브란스병원 비뇨의학과 교수는 “다른 신장결석 수술 로봇이 경운기라면, 자메닉스는 자율주행 자동차 수준”이라고 말했다. 또 다른 서울 대형병원 비뇨의학과 교수는 "자메닉스가 가까운 시일 내에 세계 신장결석 수술의 표준이 될 것”이라고 말했다. 조성용 서울대병원 교수도 “난치성 결석 환자의 경우 자메닉스의 도움으로 중환자실로 가지 않아도 되는 만큼 수술비에 대한 부담도 경감할 전망"이라고 말했다.
국내 로봇커뮤니케이션 기술 권위자 권동수 교수가 창업
이 기술을 개발한 권동수 대표는 레인보우로보틱스 창업주인 오준호 삼성전자 미래로봇추진단장과 함께 국내 로봇기술의 쌍벽을 이루는 전문가다. 권 대표는 1990년 미국 조지아 공대 재직 시절 미 항공우주국(NASA)의 지원으로 '스페이스 셔틀암'을 개발하며 로봇 기술에서 두각을 나타냈다. 스페이스 셔틀암이란 고장난 인공위성을 지구로 회수할 때 쓰이는 로봇팔을 말한다.권 대표와 오 단장 모두 KAIST 교수 출신으로 권 대표가 인간과 커뮤니케이션을 하는 '텔레로보틱스'의 최고 권위자라면 오 단장은 인간의 움직임을 모사한 휴머노이드 로봇의 최고 전문가다. 오 단장이 휴머노이드 로봇의 하드웨어 개발에 주력했다면 권 대표는 로봇의 활용과 관련한 소프트웨어와 어플리케이션 개발에 주력했다. 이윽고 권 대표는 의료부분에 로봇기술을 접목했다. 그는 수술로봇 개념 자체가 없던 1996년, 국내 첫 원격수술로봇을 개발했고 이후 30여년간 수술로봇 개발에 매진했다. 그동안 20여개 총 240억원 규모의 국가 연구프로젝트도 수행했다. 권 대표는 2018년 영국 최고 공대인 런던 임페리얼 컬리지의 수술로봇학회 경진 대회(Surgical Robot Challenge)에서 종합 우승을 차지하기도 했다.
'35조 시장' FDA 승인 신청해 美 진출...존스홉킨스 등과 공동연구 계획
수술로봇시장은 급성장하고 있지만 전 세계적 주요국 가운데 의료기기 인증을 받은 로봇 내시경 회사는 세계 1위 수술로봇업체인 미국 인튜이티브, 세계 선두권 의료기기회사 존슨앤드존슨메디칼, 노아메디칼, 그리고 로엔서지컬 등 4곳 뿐이다. 이 가운데 로엔서지컬만 요관 내시경 분야이고 나머지 3곳은 모두 폐암 내시경 분야다. 신장결석 수술 글로벌 시장은 2025년 기준 약 28억4000만달러(약 3조8400억원) 규모이다. 수술로봇 시장 조사기관인 서지컬로봇마켓에 따르면 글로벌 수술로봇 시장은 2023년 71억달러(약 9조6000억원)에서 2032년 264억달러(35조7000억원)로 연평균 16%씩 성장할 전망이다. 로엔서지컬은 지난 5월 미국 FDA 의료기기 인증을 신청해 내년 1분기 인가를 받으면 미국 시장에 진출할 예정이다. 현재 미국 존스홉킨스대, 미시간대, UC샌디에이고 등의 대학병원과도 공동임상연구를 계획중이다. 그는 "미국 진출에 성공하면 중동 진출도 빨라질 수 있다"고 말했다. 이 회사는 현재까지 산업은행, 신한벤처투자, KT인베스트먼트 등에서 자금을 유치했고 최근 세계적인 IT대기업으로부터 투자유치에 성공한 것으로 알려졌다. 내년 코스닥 상장을 위한 심사청구서를 제출할 계획이다.
"식도 타고 들어가 담석도 제거 가능...자궁경부암, 대장암 등도 새로운 타깃"
그는 "자메닉스는 현재는 신장결석 수술로봇으로 허가를 받았지만 적응증 추가를 통해 다양한 질병을 커버할 수 있다"며 "현재 수술로봇이 식도를 타고 들어가 위와 십이지장을 거쳐 담석을 제거하는 기술을 개발해 동물 실험을 진행 예정"이라고 밝혔다. 현재 사람의 장기와 가장 비슷한 크기인 돼지를 통해 임상 중이며 내년엔 사람을 대상으로 임상을 진행해 그해 허가를 받겠다는 목표다.그는 인체내 모든 구멍을 활용해 몸 속으로 들어가는 수술로봇을 만들어 개복에 따른 출혈이나 흉터 없이 안전하게 수술할 수 있는 시대를 열겠다고 강조했다. 그는 "코를 통한 폐암, 식도를 통한 위암, 항문을 통한 대장암, 겨드랑이를 통한 갑상선암, 질을 통한 자궁암 등 로봇수술의 적응증을 넓혀갈 것"이라고 말했다. 그의 바램대로 개발이 추진된다면 모두 세계 첫 시도가 된다. 그는 "인체내 각종 관으로 들어가 수술을 수행하는 관내 수술 로봇으로는 세계 최고가 될 것"이라고 포부를 밝혔다.
안대규 기자 powerzanic@hankyung.com
**이 기사는 한경닷컴 바이오 전문 채널 <한경바이오인사이트>에 2025년 7월 5일 15시25분 게재됐습니다.
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