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The Photonics Journal기획특집 4
Special
ISSUE 기획특집 4
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VR & AR이 가져올 수 있는 의학적 부작용
VR과 AR은 모두 기본적으로 안경처럼 쓰고서 빛을 눈에 투과시켜서 영상을 보이게 하는 기 술이기 때문에 시각에 대한 안전성을 가장 우려하고 있다. 이 경우 지나치게 강한 빛을 망막 에 오랫 동안 비추게 될 경우에 나타날 수 있는 시력저하나 이상한 것들이 보이는 현상 등이 나타나지는 않는지 적절한 임상실험이 필요하다. 실제로 삼성전자의 기어 VR의 경우 제품을 출시하기에 앞서 소규모의 임상실험을 몇몇 의료기관을 통해 수행하고 어느 정도 안전성에 대한 검증을 마친 후에 출시한 것으로 알려져 있다.
눈에 직접적인 위해를 가하지 않더라도, 또 하나의 우려는 일본 등지에서 비디오 게임기를 플 레이 했을때 나타난 바 있는 광과민성 발작이 있다. 게임 도중 갑자기 의식을 잃고 쓰러지면 서 눈과 입이 돌아가며 발작을 일으키다 잠시 후 깨어나는 증상을 보이는데, 간질병적 요소가 잠재되어 있는 사람에게 잘 나타난다.
VR·AR의 의학적 이슈 및 건강의학 분야의 활용
글 정지훈 / 경희사이버대학교 교수
정지훈 경희사이버대학교 교수 ([email protected])
(現) 경희사이버대 미래고등교육연구소 소장 직무대행 (現) 알티캐스트 사외이사
(前) 매직에코, 휴레이포지티브 등 다수 스타트업 공동창업자 및 엔젤투자자 (前) 명지병원 IT융합연구소장,
우리들병원 생명과학기술연구소장
최근 VR(Virtual Reality)와 AR(Augmented Reality) 관련한 기술 개발과 사업화로 커다란 글로벌 기업들이 치열한 경쟁을 하고 있다. 이런 상황에서는 흔히 기술 그 자체와 산업적인 부분에 매몰되는 부작용을 간과할 수가 있는데, 특히 의학 분야에서도 우려가 되는 부분들이 없지 않다. 그렇지만, 역설적이게도 VR과 AR이 활용될 수 있는 가능성이 가장 높은 산업분야도 건강의학 분야다.
@5월호도큐합침.indb 50 16. 5. 11. 오전 11:16
2016. 5 광학세계
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VR·AR의 의학적 이슈 및 건강의학 분야의 활용
발작 시에는 광과민적 요소들(텔레비전, 게임기, PC 등)을 즉시 중단해야 발작증세가 멎는다. 이 증세는 포켓몬스터 '제38화 전 뇌 전사 폴리곤'의 후반에서 지우 일행이 빨강색, 파란색 섬광이 번쩍거리는 사이버공간의 폭발로부터 탈출할 때 강한 점멸이 발 생한 상황에서 TV를 보던 750여 명의 어린이들이 광과민성 발작 을 일으켜 특히 유명해졌고, 일부 닌텐도 게임에서도 유사 증세 가 발생하기도 해서, 일부에서는 포켓몬또는 닌텐도 증후군이라 고 부르기도 한다. VR이나 AR은 TV에 비해 시각에 미치는 영향 이 훨씬 크기 때문에 콘텐츠에 따라서는 광과민성 발작이 나타날 가능성도 더 크다고 할 수 있다. 이와 같은 부작용의 개연성 때문 에 일부 기기는 13세 이하의 어린이들에게는 착용하지 말도록 안 내하고 있기도 하다.
또 하나의 부작용으로 우려되는 것은 사이버 멀미(Cybersick- ness)라고 불리는 현상이다. VR이나 AR기기를 오래 착용할 때 멀미를 하는 것과 유사한 증상이 나타나면서, 오심과 구토 등을 일으키는 경우인데, 이런 증상은 3D 영화나 TV에서도 유사하게 나타나기도 한다. 이런 증상이 나타나는 이유는 현실세계와 가상 세계의 차이 때문인 것으로 추정되는데, 현실세계에서 움직이면 시각뿐만 아니라 매우 다양한 감각이 움직임과 연결되어 뇌로 전 달이 되고, 이들 간의 특별한 어긋남이 없이 뇌가 자연스럽게 받 아들이게 된다.
그렇지만 VR이나 AR 기술을 통해 경험하는 현실은 시각적으로 만 전달이 되고 다른 감각은 이와 완벽하게 연동되지 않기 때문 에, 뇌가 이를 종합적으로 판단할 때 위화감을 느끼면서 거북스 러운 반응을 전달하게 되는 것이다. 일부 동물 실험에서는 VR 환 경에서 뇌가 제대로 반응하지 않는 소위 ‘먹통현상(brainshut- down)’이 발생한다는 발표도 있었는데, 이와 관련해서는 좀 더 자세한 연구가 필요하다. 그렇지만 이런 개연성 만으로도 과다 한 사용은 지양하는 것이 좋겠다는 것이 의학계의 전반적인 분위 기다. 그러므로 아무리 성능이 좋은 VR/AR 장비가 있다고 하더 라도 하루에 6~7시간 정도 이상 과도하게 사용하는 것은 피하 는 것이 좋다.
직접적인 생리의학적 부작용도 있을 수 있지만, VR과 AR 콘텐츠 에 의한 인지장애도 간과할 수 없다.
VR과 AR 콘텐츠에 매혹되어 현실과 가상을 구분하지 못하는 상
황이 발생할 수도 있는 것이다. 특히 마이크로소프트의 홀로렌즈 와 같이 사실상 VR 3D 콘텐츠가 AR의 형태로 구별이 가지 않을 정도로 섞여서 보인다면, 실제 사물에 대한 인지에 혼란이 올 수 도 있는 것이다. 그러므로 이런 경우를 대비해서 AR, VR 장비를 착용하고 이동을 하거나, 의식하지 못한 상황에서 범위를 벗어나 는 행위를 하려고 할 때에는 경고를하는 등의 장치가 필요할 것 이다. 또한 AR 기술이 사용자에게 적용될 경우에는 개인 정보가 무분별하게 노출될 수 있다는 지적도 있다. 상대방의 의사와는 무관하게 카메라로 개인 정보가 쉽게 노출된다면 그로 인한 심각 한 문제가 발생할 수 있기 때문이다.
VR&AR기술의 건강의학 분야 적용 사례
VR과 AR기술의 다양한 의학적 부작용 가능성에 대해서 먼저 알 아보았지만, 의료분야 만큼 이런 기술들이 유용하게 쓰일 수 있 는 산업분야도 별로 없다. 이미 질병의 치료나 의료진들의 수련 에 적극적으로 활용되고 있는 것이 VR과 AR기술이다.
VR기술은 꽤 오래 전부터 정신과에서 다양한 치료에 활용 되어 왔다. 환자를 컴퓨터가 만들어낸 가상현실 상황에 규칙적으로 노 출시켜 그에 익숙해지도록 해서 병을 치료하는 것이다. 최근에는 뇌졸중 재활치료에도 적용되기 시작했다. 가장 흔하게 적용되는 치료영역은 여러 가지 상황의 공포증이다. 환자가 두려워하는 상 황을 VR로 설정해 익숙해지게 만드는 것인데, 고소공포증 환자 는 높은 투명 엘리베이터 안에 있도록 하고, 멀미가 심한 사람은 움직임이 심한 자동차에 몇 분간 있게 한다. 뇌졸중 환자들에 대 한 재활치료는 가상현실을 통해 수영, 축구, 스키, 보행 등 자신에 게 맞는 난이도의 운동을 선택, 팔과 몸통을 움직이면서 재활치 료를 받는 방식으로 활용되고 있다. 그 밖에도 대인·비행·폐쇄 공포증, 자폐증, 강박증, 정신분열증, 불안증, 치매, 알코올 중독, 중풍, 외상 후 스트레스 장애, 바퀴벌레나 거미공포증, 게임·도 박중독, 거식증 등에도 활용될 수 있어서 VR콘텐츠의 개발이 저 렴하게 이루어진다면 의학영역에서의 활용도 훨씬 쉽게 이루어 질 전망이다.
건강의학 분야에서 또 한 가지 VR과 AR 기술이 큰 역할을 하는
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것은 원활한 실습이 어려운 트레이닝과 관련한 교육 분야이다.
이미 다양한 내시경 수련과 관련한 VR 콘텐츠를 가지고 있는 기 기들이 의과대학에 보급이 되어 있지만 대체로 수천만 원이 넘 는 고가의 장비들이며, 수술의 경우에는 콘텐츠가 무척 다양하고 피드백도 많아야 해서 개발 및 보급이 초기 단계라고 할 수 있다.
이를 달리 말하면, 최근의 발달된 VR 기술이 이런 콘텐츠의 개발 및 보급에 혁명적인 변화를 가져올 수 있다는 의미다. AR 기술 은 여기에서 더 나아가서 실제로 의사들이 수술을 진행할 때, 보 다 다양한 정보를 수술시야에 보여줄 수 있으며, 원격지의 의사 가 수술을 보면서 조언을 줄 수도 있기 때문에 의료 서비스 자체
의 진보를 유도할 수 있다.
국내의 한 병원에서는 응급실에서 응급의학과 의사가 구글 글래 스를 착용하고 AR 기술로 환자의 상태를 먼저 파악하여 대처하 는데 활용하기도 하였다.
그렇지만 아직 극복해야 할 한계도 많다. VR기술의 경우 기기 는 저렴하게 보급이 되겠지만, 콘텐츠의 개발과 보급은 지지부진 한 상태다. 또한, AR기술의 경우에는 기기적인 측면에서의 지적 도 만만치 않다.
가장 많이 지적된 것은 지나치게 짧은 배터리 시간이다. 응급실 이나 수술실에서 활용할 때 불과 1~2시간 밖에 쓸 수 없다면 아 그림 의료 분야에서 활약 중인 구글 글래스
@5월호도큐합침.indb 52 16. 5. 11. 오전 11:16
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VR·AR의 의학적 이슈 및 건강의학 분야의 활용
무리 성능이 좋고, 활용가능성이 높다고 하더라도 실무에 적용되 기는 사실상 불가능하다.
결론
이처럼 VR과 AR 기술은 의학적으로 고려해야 될 부분이 많다.
부작용에 대해서는 면밀하게 검토하고, 적절한 임상실험을 통해 서 올바른 사용 가이드라인이 주어져야 할 것이다. 또한, 이들 기 술이 접목되어 커다란 혁신을 일으키고, 가치를 창출할 수 있는 분야도 역시 건강의학 분야다. 보다 풍부한 콘텐츠 생태계가 만 들어지고, 기기들의 배터리 이슈와 같은 문제들을 해결한다면 건 강의학 분야는 VR과 AR기술의 보급에 가장 중요한 버팀목이 될 수 있는 산업분야가 될 것이다.
참고문헌
1. Tanya Lewis, “Samsung Gear VR: Virtual Reality Tech May Have Nasty Side Effects”, livescience, http://www.
livescience.com/49669-virtual-reality-health-effects.html 2. Photosensitive epilepsy, Wikipedia, https://en.wikipedia.
org/wiki/Photosensitive_epilepsy
3. Z. M. Aghajan, M. R Mehta, et. al., “Impaired spatial se- lectivity and intact phase precession in two-dimensional virtual reality”, Nature Neuroscience, 18(1), Jan 2015, p.
121-128
4. Virtual reality therapy, Wikipedia, https://en.wikipedia.org/
wiki/Virtual_reality_therapy
5. 박기택, “명지병원, 국내 최초 구글 글라스 스마트ER 시 연”, 청년의사, http://www.docdocdoc.co.kr/news/news- view.php?newscd=2014102100031
출처 한국인터넷진흥원KISA Report
@5월호도큐합침.indb 53 16. 5. 11. 오전 11:16
