"스펙트라-스코프는 레이저 분광 기술을 활용하여 피부 조직의 화학 정보를 실시간으로 획득하고 딥러닝으로 정상 병변과 피부암을 높은 정확도로 진단할 수 있기 때문에 피부암 조기 진단에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 예상된다."

변성현 대표, 스페클립스 주식회사

변성현 대표의 전공은 기계공학이지만, KAIST 학부시절에는 생물학을 부전공하였다. 스탠포드 대학 유학시절에는 아예 메디컬 디바이스(Medical Device) 관련 동아리 활동을 했다.

심지어 관련 수업을 찾아서 들을 정도로 지속적으로 의료기기의 개발 및 상업화에 관심을 가졌다. 그래서 박사 학위를 받은 후에도 항상 연구를 위한 연구보다는 실제 산업과 밀접한 접점을 가지고 있는 분야에 관심을 보였다. 나중에 보스턴 컨설팅 그룹을 거쳐 실용적인 기술 개발 및 기술 이전 실적이 많은 한국기계연구원 플라즈마 연구실을 선택하게 된 것도 우연이 아니었다. 당시에는 직접 창업하는 것까지는 생각하지 못했다.

하지만 현실 적용이 가능한 연구를 추구했던,
변 대표의 방향성이 창업을 할 수 있었던 첫 시작점이었다.

좀 더 직접적인 계기도 있었다. 기계연구원 재직 당시 플라즈마 연구실에서 ‘심해 유인 잠수정’ 프로젝트가 진행 중이었고, 레이저로 심해 광물을 분석하는 일을 맡았다. 이 때 실시간으로 대상물질을 분석하는 레이저 유도 플라즈마 분광 기술이 활용됐다. 이 분석법은 심해 광물을 분석하는 것뿐 아니라 가동 중인 로켓 엔진 상태를 보거나 달 탐사선에 장착하는 등극한 환경에서 유효했다.

같은 연구실에서 의대 교수들과 프로젝트를 하는 연구원을 통해 암조직 및 정상조직 샘플을 구해 분석했던 초기 결과를 2014년 분당 서울대병원과 공동 개최한 심포지엄에서 ‘레이저 분광 기술을 이용한 인체 조직 분석 실험’으로 발표했다. 이를 눈여겨본 허창훈 분당 서울대병원 피부과 교수가 피부암 조직 분석에 써보자고 제안했다.

그 후 피부암 진단시장을 본격적으로 분석했는데, 호주에서는 3명 중 2명, 미국에서는 5명 중 1명이 평생 한번은 피부암에 걸릴 정도로 백인들이 가장 많이 걸리는 암이라는 걸 알게 되었다. 육안 기반의 조기진단 정확도가 매우 떨어지고, 조직검사는 비용이 높고 상처를 남기기 때문에, 매우 명확한 틈새시장이 존재할 것으로 판단했다.

피부암 진단기, 스펙트라 스코프

변 대표가 세운 의료진단 기업, 스페클립스의 창업 스토리이다. 스페클립스는 레이저 유도 플라즈마 분광 기술과 AI를 피부암 진단에 세계 최초로 적용해 실시간으로 95% 이상의 정확도로 피부암을 진단할 수 있는 스펙트라 스코프(Spectra-Scope)를 개발 완료하고 유럽, 호주 및 남미 의료기기 인증을 빠른 시간 안에 획득할 정도로 높은 기술력과 의료기기 상업화 역량을 가지고 있는 회사이다.

Q_ 피부암을 진단할 수 있는 스펙트라 스코프는 어떤 제품인가.

A.  스펙트라-스코프는 레이저 유도 플라즈마 분광 및 딥러닝 기반 진단 알고리즘을 바탕으로 실시간, 비침습적, 민감도 95%, 특이도 87%의 매우 높은 정확도로 피부암을 진단할 수 있는 장점이 있다. 스페클립스가 개발한 분광 기술로 피부에 레이저를 조사한 후 얻은 스펙트럼을 분석하면, 조직 훼손 없이 실시간으로 정상 조직과 암 조직의 명확한 구분이 가능하다.



피부암 조직은 일반 점이나 검버섯과 구분이 어려워 실제 암의 징후가 발생하고 조직검사를 하기 전에는 조기 진단이 어렵다. 보통 의사의 육안 검사로 조기 진단을 하지만, 이는 조직검사 대비 70%의 정확도를 갖고 있다. 조직검사는 피부암을 확진할 수 있는 방법이나 시간이 오래 걸리고, 최소 3~7mm의 상처를 남기며, 검진 결과에 약 5%의 오차가 존재한다. 또한 기존의 피부암 진단 기기들은 이미지 판독을 기초로 하여 의사의 주관적인 판단에 의존할 수밖에 없어 오진 확률이 높았다. 스페클립스의 기술은 검진 결과의 오차 없이 치료 시점 확보에 획기적인 기여를 할 것으로 예상된다.

특히 저비용으로 피부 손상 없이 주기적으로 실시간 진단을 할 수 있다. 이는 미국 등에서 환부 한 곳을 검사하는데 회당 100만원 정도로 고가인 조직검사의 부담을 덜어준다. 특히 서구에서 높은 의료비 부담으로 인해 자가진단에 의존하던 환자들의 고충을 해결할수 있다.
 

Q_ 의료 진단 시장에서 스페클립스 제품의 경쟁력과 차별성은 무엇인가.

A.  호주에서는 3명 중 2명, 미국에서는 5명 중 1명이 평생 한번은 피부암에 걸릴 정도로 백인들이 가장 많이 걸리는 암이 바로 피부암이고, 미국에서만 1년에 피부암 조직 검사에 쓰는 비용이 8조에 이를 정도로 피부암 진단 관련 시장은 규모가 크다.

특히 피부암 중에서 치명적인 흑색종 같은 경우 일반 점과 유사하기 때문에 조기에 발견하지 못하는 경우가 많은데, 4기에 발견하면 사망률도 높고, 치료에 드는 비용도 기하급수적으로 증가하는 심각한 질병이지만 아직까지는 피부과 의사가 육안 검사 후 조직검사 진행하는 것이 유일한 진단 방법이다. 조직 검사는 정확하고 최종 확진 방법이지만 비용이 높고 상처를 남기고, 육안 검사 기반의 조기 검진은 진단하는 의사의 경험과 실력에 따라서 진단 정확도의 편차가 크기 때문에 피부암 조기 진단에는 적합하지 않다.

스펙트라-스코프는 레이저 분광 기술을 활용하여 피부 조직의 화학 정보를 실시간으로 획득하고 딥러닝으로 정상 병변과 피부암을 높은 정확도로 진단할 수 있기 때문에 피부암 조기 진단에 적극적으로 활용될 수 있을 것으로 예상된다.
 

Q_ 제품 외에 기술력, 전문 인력 등 경쟁력이 있다면.

A.  우리 회사는 스탠포드 출신의 레이저 분광 전문가, Abbot Vascular/Johnson&Johnson과 같은 글로벌 의료기기 회사 출신의 Business Development 전문가 그리고 피부과 전문의 등 분야별 핵심 인재를 확보하고, 피부암 진단기기를 개발했다. 스페클립스는 여기서 멈추지 않고 레이저 분광과 AI를 기반으로 글로벌 진단기기 회사로 발돋움하고자 표면증강라만산란 분광 기술을 혈액 진단에 적용하기 위해서 삼성반도체 출신의 화학과 박사를 CTO로 영입하는 등 사업 영역을 확장하고 있다.

추가로 스페클립스는 레이저 유도 플라즈마 분광 및 딥러닝기반의 피부암 진단기술 및 기기에 대한 출원 55개, 등록 25개 등 다수의 특허를 출원 및 확보하여 기술개발뿐만 아니라 특허 장벽 구축에도 집중해 왔다. 2021년부터는 내부적으로 전담 변리사를 채용해서 기존 조직 분석을 통한 피부암 진단 분야 뿐만 아니라, 혈액 분석을 통한 질병 진단 분야에 대한 특허 장벽 또한 구축하고 있다.
 

Q_ 표면증강라만산란 분광 기술에 대해 구체적으로 소개한다면.

A.  스페클립스는 첫 번째로 레이저 유도 플라즈마 분광 및 딥러닝 기반으로 피부암 진단기기를 개발하였고, 보유한 레이저 분광 및 딥러닝 기술의 적용 대상을 조직에서 혈액으로 확장하고 있다. 기존 혈액 분석 기술의 한계를 극복하기 위해 혈액 내 다양한 바이오마커를 표면증강 라만산란(Surface Enhanced Raman Scattering) 기술로 동시에 고감도 검지한다. 확보한 방대한 양의 혈액 분광 데이터를 딥러닝으로 학습시킴으로써 이를 통해 확보한 다량의 혈액 분광 데이터를 딥러닝으로 학습시켜 위암, 알츠하이머 등에 대한 조기진단을 시도하고 있다. 현재 기술 개발 단계로 향후 액체생검 분야의 패러다임을 바꿀 수 있을 것으로 분석된다.

표면증강라만산란 분광법을 활용한 혈액진단 기술 개발을 위해서 글로벌 유수 연구기관 출신의 화학과, 생명공학 박사 등 본격적인 혈액진단 관련 기술 개발 인력을 확보하고, 추가적인 R&D에 집중하고 있다.
 

Q_ 지금까지의 성과와 그 성장 배경은 무엇이라고 생각하는지.

A.  스페클립스는 2017년까지는 특허 장벽 구축에 집중하였고, 2018년부터 본격적으로 해외 학회 발표를 시작했는데, 2018 ASLMS(미국 의료용레이저 학회, American Society for Laser Medicine and Surgery)에서 했던 첫 발표 내용이 ‘Dermatology News’의 ASLMS 학회 커버 기사로 실렸다. 피부암은 서구에서는 가장 많이 걸리는 암이기 때문에, 가장 큰 의료 진단 문제 중의 하나이며, 이를 새로운 기술로 잘 풀어냈다는데 관심을 많이 받고 있는 것 같다.

또한 미국 헬스케어 미디어인 Medtech Outlook에서 2018년엔 Top 10 Dermatology Solution Providers에 선정되었고, 2021년엔 Top 10 Non Invasive Device Companies에 미국의 글로벌 메디컬 디바이스 회사인 ‘Boston Scientific’ 등과 같이 선정되었다.

스페클립스(Speclipse)는 분광을 의미하는 ‘Spectroscopy’와 일식을 의미하는 ‘Eclipse’의 조합으로 작은 달이 큰 해를 삼키듯이 우리가 가진 작은 핵심 기술로 큰 문제를 해결하겠다는 비전을 담은 이름이다. 스페클립스는 처음부터 무리한 외연의 확장보다는 소수의 핵심 인력으로 핵심 기술 개발과 내부적으로 실력을 키우는 데 집중했고, 첫 번째 제품인 피부암 진단기기를 개발하고 빠른 시간 안에 유럽 CE 및 호주 TGA 의료기기 인증을 획득하는데 성공할 수 있었고, 이러한 스페클립스의 능력과 가치를 많은 투자자로부터 인정받아 지금까지 기술 개발과 회사 경영에 필요한 자금을 확보할 수 있었고, 향후 사업 확장에 필요한 기초도 마련할 수 있게 되었다.
 

Q_ "작은 핵심 기술로 큰 문제를 해결하겠다”는 포부가 인상 깊다. 향후, 기업의 목표는 무엇인가.

A.  2020년 말부터 본격적으로 피부암 진단기기를 유럽, 호주, 남미에 판매하기 시작했으며, 현재 총 20개국 이상에서 총판계약을 하는 등 본격적인 글로벌 판매망을 구축하고 있다. 따라서 단기적인 올해 목표는 피부암 진단기기 스펙트라-스코프의 글로벌 판매망을 더 적극적으로 확대하는 것이다.

보다 장기적인 스페클립스의 목표는 레이저 분광 및 AI 기반의 의료진단 토털 솔루션 회사로 자리매김하는 것으로, 자사가 보유한 레이저 분광 및 딥러닝 기술의 적용 대상을 조직에서 혈액으로 확장하고 있다. 기존 혈액 분석 기술의 한계를 극복하기 위해 혈액 내 다양한 바이오마커를 표면증강 라만산란 기술로 동시에 고감도로 검지한다. 확보한 방대한 양의 혈액 분광 데이터를 딥러닝으로 학습시킴으로써 이를 통해 확보한 다량의 혈액 분광 데이터를 딥러닝으로 학습시켜 위암, 알츠하이머 등에 대한 조기진단을 시도하고 있다. 현재 기술 개발 단계로 향후 액체 생검 분야의 패러다임을 바꿀 수 있을 것으로 분석된다.

스페클립스는 작년에 산업통상자원부의 ‘바이오산업 핵심기술 개발사업-맞춤형진단제품’ 국책기술개발사업에 주관기관으로 선정되어 분당서울대병원과 한국생산기술연구원과 함께 관련 기술을 개발하고 있다.