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일본과 한국은 평균 수명이 80세 이상으로 노령화가 급속도로 진행되고 있다.
이에 따라 의료비 증가, 공적연금 수급 개시연령 상승, 정년 연장 등 국민을 둘러싼 환경이 변화하고 있어 건강 유지 및 증진을 지원하는 웰니스(Wellness)에 대한 관심이 높아지고 있다.
특히, 웰니스 분야에서는 이용자의 건강상태가 각기 다른 문제점에 대응하기 위해 디지털 기술 활용이 가속화되고 있다.
에어위브, PE 베이스 매트리스로 수면건강 기여
수면은 건강한 생활에 필수적인 요소로 자리 잡고 있다.
최근에는 직장, 학교 등에서 바쁜 생활을 보내며 다양한 스트레스를 받아 숙면하지 못한다는 사람이 증가하고 있으며, 에어위브(Airweave)는 수면건강 향상에 기여할 수 있는 매트리스를 공급하고 있다.
유연한 섬유 형태를 형성할 수 있는 PE(Polyethylene)를 채용해 망상 구조로 성형했으며, 고반발성과 체압분산이라는 상반된 성능을 겸비한 것이 특징이다.
2020년 4월에는 스마트폰 애플리케이션으로 획득한 사용자의 체형 데이터를 이용해 부위별로 매트리스 경도를 제안하는 서비스를 시작했다.
코로나19(신종 코로나바이러스 감염증)의 영향으로 사회적 거리두기가 계속되고 있는 가운데 직접 대면하지 않고 간편하게 커스터마이즈할 수 있어 더욱 주목받고 있다.
플래스틱 사출성형기 생산기업인 에어위브는 2005년부터 매트리스패드 개발을 시작했으며 다양한 수지를 이용해 시행착오를 거듭하면서 Airfiber를 개발했다.
Airfiber는 극세섬유 상 PE를 입체적으로 만든 3차원 망상구조체로 높은 반발성과 체압을 분산하는 기능을 보유하고 있어 양질의 수면에 영향을 미치는 것으로 파악되고 있다.
PE는 반발력과 복원성, 부드러움 등 각종 파라미터를 기준으로 독자적으로 배합하고 있다.
사람은 잘 때 체중에 따라 특정부위만 압박되거나 혈액 흐름이 악화되지 않도록 반드시 자세를 바꾼다는 점을 고려해 개발한 것으로, 저반발성 매트리스는 표면이 지나치게 가라앉아 몸을 움직이기 어려워 불필요한 힘이 들어가는 단점이 있는 반면 반발성이 높은 Airfiber는 압박해도 형태 복원성이 뛰어나 몸을 움직일 때 지지대 역할을 해주며 많은 힘이 필요하지 않아 숙면에 도움이 되는 것으로 파악되고 있다.
입체적인 망상구조는 체압 분산기능도 담당하고 있다.
스프링은 힘이 한 방향으로만 움직이나 섬유상의 PE가 복잡하게 얽힌 Airfiber는 3차원 스프링과 같은 역할을 해 체압을 여러 방향으로 분산시키는 것으로 파악되고 있다. 우레탄(Urethane)과 달리 통기성이 좋으며 그대로 세탁할 수 있어 위생적이다.
일반적으로는 체압분산이 뛰어나면 반발력이 낮으나 에어위브는 상반된 요소를 높은 수준으로 양립시켰다.
최근에는 개별사양을 제공하는 서비스에 주력하고 있다.
전용 애플리케이션으로 사용자의 정면과 측면에서 사진을 촬영하면 AI(인공지능)가 체형 데이터를 산출해 매트리스의 적절한 경도를 추천해주는 서비스로, 매트리스는 3개 부위로 분할해 부위별로 경도를 결정하며 경도는 3단계로 분류하고 있다.
2020년 도쿄(Tokyo)올림픽의 선수촌 침대에 도입할 예정이었으나 올림픽이 연기되고 코로나19로 대면접촉이 어려워짐에 따라 일반인을 대상으로 먼저 서비스를 제공하기로 결정했으며 6월 서비스에 대응한 새로운 모델의 매트리스를 출시했다.
에어위브는 앞으로 더욱 가볍고 내구성이 뛰어난 매트리스를 생산하기 위해 PE 이외 수지를 활용하거나 구조체를 개선하는 등 다양한 가능성을 열어두고 연구개발(R&D)을 계속할 방침이다.
아식스, 물리적 특성 변화하는 스마트 소재 개발
웰니스와 스포츠는 떼려야 뗄 수 없는 관계를 구축하고 있다.
스포츠용품 생산기업 아식스(Asics)는 웰니스 분야에서 사업을 확대하기 위한 전략을 강화하고 있다.
개개인의 신체 변화에 대응할 수 있는 스마트 소재를 개발하고 있으며 나이나 몸의 움직임에 따라 건강상태를 파악할 수 있는 서비스를 제공하고 있다.
최근에는 건강에 대한 의식이 높아지고 달리기 열풍이 일어남에 따라 러닝화에 대한 니즈가 다양해지고 있다. 개개인의 컨디션이 매일 다르고 다이어트가 목적일 때에는 몸무게가 달라질 가능성이 있는 등 몸 상태가 시시각각 변화하기 때문으로, 특성을 변화시킬 수 있는 스마트한 소재 개발이 요구되고 있다.
아식스는 온도 변화에 따라 물이 얼음이나 수증기로 변화하는 것처럼 어떤 트리거에 따라 경도나 물리적 특성이 변화해 니즈에 적합한 기능성을 발현하는 소재 개발을 추진하고 있다.
걸을 때는 부드러워지고 달릴 때는 단단해지는 소재 개발을 추진하고 있으며 신발에 전해지는 온도, 달리기 속도 변화 등을 트리거로 고려하고 있는 것으로 알려졌다.
스마트 소재는 MI(Material Informatics)를 비롯한 개발도구가 진화하고 컴파운드 기술이 향상되면서 실현 가능성이 높아지고 있다.
심신건강을 설립철학으로 삼고 있는 아식스는 실제 수명과 건강수명의 차이 단축, 건강수명을 다한 사람에 대한 접근에 대해 문제의식을 보유하고 있으며 Asics Healthcare Check를 사업화하고 2020년 1월부터 본격적인 서비스를 시작했다.
건강상태를 측정하고 건강수명을 예측해 건강증진 플랜을 제공하는 사업용 건강증진 프로그램으로 보행능력, 체력, 근력, 운동에 대한 생각 등 정신적인 측면까지 측정해 보행연령 등 독자적으로 개발한 평가지수에 따라 건강연령을 산출해 건강수명, 트레이닝을 포함한 건강증진 플랜을 제안하고 있다.
장기적으로는 개인용으로도 서비스를 확대할 방침이다.
웨어러블 단말기를 이용한 서비스도 구체화하고 있다.
2020년 7월 발표한 스마트 운동화는 벤처기업과 공동으로 개발한 센서를 내장했으며 세밀한 데이터를 통해 걸음걸이 등을 확인할 수 있는 것으로 파악되고 있다.
카시오(Casio)와 공동으로 개발한 허리에 차는 웨어러블 단말기를 이용해 달리기 자세 분석 서비스도 준비하고 있다.
스마트 운동화와 자세 분석 서비스는 모두 달리기와 걷기의 상태를 파악해 개선점을 찾아내고 트레이닝 방법을 알려주며 애플리케이션을 통해 종합적으로 제공하는 방안을 검토하고 있다.
디지털 기술은 건강증진을 크게 뒷받침하고 있으나 이용자는 디지털 기술에 익숙하지 않은 세대일 가능성도 있어 AI 응용, 중개인을 통한 커뮤니케이션 등 모두가 편리하게 사용할 수 있는 방법을 모색할 방침이다.
JSR, 3D프린팅 기술로 의‧수족 제작 효율화
최종제품 생산기업 뿐만 아니라 소재 생산기업들도 웰니스 분야를 개척하고 있다.
JSR은 3D프린팅 기술과 데이터를 활용하는 디지털 기술을 조합해 의‧수족 제작 효율화를 시도하고 있다.
수익성을 포함한 비즈니스의 전체적인 그림을 그리면서 오픈 이노베이션을 통해 이용자에게 도달하기까지의 프로세스 및 기술 개발에 힘을 기울이고 있다.
JSR은 오래전부터 뛰어난 기술력을 바탕으로 합성고무, 반도체용 포토레지스트 등을 공급했으나 소재 공급에만 머물러서는 도태될 수 있다는 위기감을 느끼고 2016년 이노베이션추진부를 설치해 본격적으로 신규 비즈니스 창출을 추진하기 시작했다.
비즈니스 창출은 미래에 달성하고자 하는 목표를 설정하고 목표에 도달하기 위한 방법을 생각하는 백캐스팅(Backcasting)을 기본으로 삼고 있으며 초고령화 사회에 대비해 의료비 억제 및 삶의 질 향상에 기여해야 한다는 관점에 따라 헬스케어 사업에서 주력하는 개별화 의료에도 어울리는 분야의 사업화를 추진하고 있다.
JSR은 의‧수족 제작에 3D프린팅 기술을 활용하는 시도를 포함해 새로운 비즈니스를 창출할 때 생태계 구축을 가장 중요한 과제로 설정하고 있다.
의료계에서 해당분야의 KOL(Key Opinion Leader) 탐색에 주력하고 있으며 산학협력단체인 JKiC(JSR-Keio University Medical & Chemical Innovation Center) 등을 활용해 관계 구축을 추진하고 있다.
또 KOL의 협력에 따라 임상시험에서 환자의 데이터를 수집해 2017년 인수한 의료용 3D 소프트웨어 공급기업 렉시(Lexi)와 함께 3D프린터용 삼차원 데이터에 반영하는 공정을 확립하고 있다.
의‧수족 제작 지원은 풍부한 임상경험과 제작기술을 보유한 의‧수족 생산기업 도메이브레이스(Tomei Brace)와 2019년 합작으로 설립한 라피세라(Rapithela)가 담당하며 디지털 기술을 활용해 의수족 설계 및 제조기술을 통합 서비스로 제공할 방침이다.
의‧수족은 일반적으로 아날로그적인 경험과 감 등 암묵지를 토대로 수작업으로 제작함에 따라 시간과 노력이 많이 필요한 것으로 파악되고 있다.
JSR은 일본 의‧수족 시장이 1000억엔 수준에 달하나 대부분 중소기업이 적은 인원으로 대응하고 있어 더욱 효율화할 수 있을 것으로 판단하고 의‧수족 제작사가 축적한 암묵지를 형식지로 만들어 3D프린터로 신속하게 제작하는 시스템을 구축했다.
설계 자유도가 향상됨에 따라 개별화 의료 대응 측면에서 개별 환자에 맞춘 설계가 가능한 이점도 있다.
라피세라는 2016년부터 JSR이 투자하고 있는 미국 스타트업 카본(Carbon)의 3D프린터를 사용하고 있으며 2020년 3월 신형 L1을 도입했다.
휴렛패커드(Hewlett-Packard)의 3D프린터도 보유하고 있어 의‧수족 제작사에게 무료로 배포하는 마스크 제조에 활용하고 있다.
카본 기술을 메인으로 사업화를 추진하고 있으나 외부기술 및 소재를 포함해 다양한 가능성을 열어두고 있으며 현재는 설계 및 제조지원 서비스 전용 애플리케이션을 개발하고 있는 단계이다.
<화학저널 2021년 10월 11일>
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