㈜엔도로보틱스(Endo Robotics)는 내시경을 뜻하는 엔도스코프(Endoscope)와 로봇 기술을 뜻하는 로보틱스를 조합해 만들어진 이름이다. 이름에서도 알 수 있듯이 내시경 관련 제품을 만드는 로봇 회사로 2019년 4월 설립된 스타트업이다.
내시경은 신체 내부를 관찰하는 기계를 통틀어 이르는 말로 대칭되는 용어가 복강경(Laparoscope)이다. 일반적으로 수술이라는 치료행위는 개복 수술을 의미했다. 그러다 30여년 전 의료계에 최소 침습 수술이라는 큰 혁신이 있었다. 복강경 수술은 전통적인 개복 수술을 하지 않고 최소한의 부위만을 절개한 후, 그곳을 통하여 배안을 카메라로 들여다보면서 하는 비침습 수술로 대표적인 것이 인튜이티브서지컬의 다빈치 수술 로봇이다.
내시경의 원래 목적은 수술이 아닌 관찰을 위한 진단용 기기로 한 개의 스코프에 자유도도 2자유도에 불과하다. 또한 식도나 직장의 한계로 기구를 몸 안에 하나밖에 넣을 수가 없다보니 전 세계적으로 수술도 어려운데다 시술 가능한 의료진의 수도 부족하다.
하지만 엔도로보틱스가 신체에 아무런 절개 및 관통을 가하지 않으면서도 쉽게 수술이 가능한 솔루션을 출시하면서 본격적인 내시경 수술 시대를 열었다.
대학원 졸업후 지도교수와 함께 창업의 길을 걷고 있는 엔도로보틱스 김병곤 대표를 만나 창업과 내시경 수술 플랫폼을 만든 배경, 향후 계획 등을 들어보았다.
▲엔도로보틱스 김병곤 대표가 본지와 인터뷰를 하고 있다.
내시경 수술건수 복강경 수술 추월...내시경 수술 필요성 지속적으로 증가
내시경 검사는 수술로 우리 몸을 절개하지 않고도 직접 눈으로 조직의 병변을 확인할 수 있으며, 조직 검사도 가능하지만, 암과 같은 중한 질환의 치료는 어려운 한계를 가지고 있었다. 내시경 검사를 통해 암과 같은 질병이 발견되면 별도의 복강경 수술을 해야 했다. 복강경 수술은 큰 절개창을 해야 하는 개복 수술과는 달리 0.5~1cm의 작은 구멍을 여러 개 내고 투관침과 내시경 카메라를 복강에 삽입, 영상을 보면서 환부를 잘라내기 위한 수술을 말한다.
하지만 내시경을 통한 위, 대장 등의 수술이 가능하게 되면서 한국, 일본 등에서는 소화기관 질환을 대상으로는 별도의 복강경 수술 수요가 감소하고 있다. 내시경 무절제 수술은 신체에 수술로 인한 어떠한 흉터도 남지 않아 미용적으로도 좋고, 전신 마취로 인한 위험성, 개복으로 인한 합병증, 장기간의 입원, 높은 치료 비용으로부터 벗어날 수 있어 사용자로부터 각광을 받고 있다.
내시경 수술의 성장세는 명확하다. 일본이나 서양에서도 그렇지만 우리나라에서도 조기위암 대상 수술건수를 보면 내시경 수술이 복강경 수술을 몇 년 전부터 이미 추월하기 시작했다. 그리고 전 세계적으로 내시경 수술을 필요로 하는 사람은 지속적으로 증가하고 있는 추세다. 하지만 기존의 내시경 수술은 내시경의 동작 자유도가 제한적이고 환부로의 접근이 용이하지 않으며, 오직 한 개의 스코프만으로 수술을 진행해야 해 점막이 시야를 가리는 문제가 발생하고 점막하층과 근육층의 구분이 어렵다. 이로 인해 수술 시간이 길어지고, 나이프가 근육층을 관통하는 천공이 발생될 확률이 높다. 이러한 높은 수술 난이도로 인해, 극도로 숙련된 의료진이 필요함에도 높은 천공율을 기록하고 있다. 그래서 아직, 세계의 많은 환자들이 내시경 수술의 혜택을 누리지 못하고 있는 실정이다.
기존 모든 병원에는 이미 내시경 진단 장비가 여러대 도입되어 있다. 몇 억씩 하는 장비를 새로 구입하는 것이 쉬운 일이 아닌데다 의사들이 이미 오랫동안 사용해 익숙한 장비를 대체하거나 새로 만드는 것에 대해 도움을 주는 주위 의사들이 모두 반대했다. 그래서 기존 내시경 플랫폼에 호환이 되도록 콘솔을 디자인하였고, 기존 내시경 제품 끝에 로봇 팔을 장착하는 애드온 타입의 제품을 구상했다.
▲로봇 팔을 장착한 상용 내시경 호환 ‘로즈 플랫폼(RoSE Platform)':
로봇 팔 장착한 상용 내시경 호환 플랫폼 'RoSE'...내시경 수술 이끌 주력 제품
이러한 시장 흐름과 내시경의 문제점을 간파하고 엔도로보틱스는 새로운 솔루션을 개발하여 상용화를 시작했다. 그 첫 제품이 바로 ‘로즈 플랫폼(RoSE Platform:Robot for Surgical Endoscopic Platform)’으로 로봇 팔을 장착한 상용 내시경 호환 플랫폼이다. 로즈 플랫폼의 다관절 겸자부를 활용하면 점막을 로봇 팔로 잡아주고 들어올리거나 당기는 등의 트랙션을 확보하고 절제부위를 넓게 주시하며 수술을 진행하게 되어 박리 작업의 안전성이 개선되고 천공율이 크게 감소하게 된다.
2019년 5월 버전 1을 출시한 이래 계속 업그레이드를 거쳐 현재는 버전 3 제품까지 진화했다. 창업한지 3년여가 지났지만 7000여개 기업이 참가하는 국내 최대 벤처기업 대회인 ‘도전 K-스타트업 2020’에서 전국 최우수상에 선정되며 중소벤처기업부 장관상을 수상했고, 제9회 전국 청년기업가대회에서도 대상을 수상했다.
이 제품의 가장 큰 특징은 기존 내시경 진단 장비에 추가로 장착할 수 있어 새로운 장비 구입에 따른 비용을 절감할 수 있다는 것이다. 엔도로보틱스는 로봇 기술을 이용해 기존 내시경 장비에 호환하는 방식으로 하나의 로봇 팔 제품을 개발했다. 평소에는 진단용으로 사용하다가 수술이 필요한 환자일 때는 로봇 팔을 장착해서 사용할 수 있게 탈부착이 가능하다.
▲ 로즈 플랫폼에 장착할 수 있는 다양한 엔드 이펙터 모습
2021년 올해의 10대 기계 기술에 선정...기술력 인정
로즈 플랫폼의 동력 전달 케이블은 누적각도 720도 이상의 유연성, 길이 2m 제어 기술을 보유하고 있으며, 로봇 직경이 14mm로 세계 최소 수준이다. 이로 인해 뛰어난 유연성으로 복잡하고 긴 곡선 형태의 소화기관에 깊이 진입하여 안전하고 편리하게 수술을 할 수 있다는 것이 특징이다. 이렇게 뛰어난 기술력을 인정받아 2021년 한국기계기술단체총연합회로부터 올해의 10대 기계기술에 선정되기도 했다.
김병곤 대표는 “내시경 끝에 팔을 하나 추가해 기존 내시경 수술보다 훨씬 더 범위가 확대되고 안정성이 높아졌고 수술이 쉬워졌으며 기존에 내시경으로 수술을 할 수 없어 복강경으로 해야 했던 어려운 부위도 비침습 내시경 수술을 할 수 있게 되었다.”고 말했다.
현재 고려대학교 병원을 중심으로 다양한 의료기관에서 전임상과 임상을 하고 있다. 서울대학교병원 의료기기혁신센터와 함께 40여명의 의료진을 대상으로 사용 적합성 테스트 결과 뛰어난 평가를 받았다. 금년 4월에는 보건복지부 국제협력사업에 선발되어 스탠포드 의대와 협력사업을 진행한다. 15억원을 지원받아 엔도로보틱스에게는 제품의 양산화 비용이, 스탠포드에는 전임상, 마케팅 비용이 지급된다. 스탠포드는 전 임상 시험 및 사용성 평가 등을 진행하며 엔도로보틱스의 주요 제품에 대한 검증과 피드백을 제공한다. 아울러 북미 소화기학회 및 주요 의료진들에게 엔도로보틱스의 수술로봇을 홍보하고 향후 미국 진출의 교두보 역할을 수행할 것으로 예상된다.
현재 로즈 플랫폼의 국내 판매가격은 1억 5000만원, 미국 판매가는 14만달러로 책정하였다. 14만달러에는 엔도로보틱스만의 가격 전략이 숨어있다. 미국은 15만달러가 넘는 의료기기는 구매 프로세스가 상당히 복잡하지만 15만달러 이하는 의대 교수가 구매하자고 하면 할 수 있는 수준이다. 이는 영업에서 아주 중요한 포인트다.
국내외 인증 거쳐 내년말이나 후년 초에 본격 판매 시작
로즈 플랫폼에는 고도의 기술이 들어가고 수술 로봇이라는 표현을 쓰지만 2등급 전동식 내시경 겸자라는 품목으로 분류되어 있어 임상시험을 면제 받았다. 현재는 KFDA(식품의약품안전처), FDA(미국식품의약국), CE(EU 안전인증마크) 인증을 준비하고 있으며, 본격적인 제품 판매는 내년에서 내후년 정도로 예상하고 있다.
인튜이티브 서지컬의 다빈치 수술로봇은 장비 가격도 꽤나 비싸지만 로봇 팔과 같은 소모품 가격도 높은 편이다. 이 회사의 매출 비중을 살펴보면 수술 로봇이 차지하는 비중이 전체에서 30%고, 50% 이상이 소모품 매출이고,나머지가 유지보수 비용이다. 국내의 경우 다빈치 수술 로봇 팔의 경우 10회 사용후에는 교체해야 한다. 이와 마찬가지로 엔도 로보틱스 로즈 플랫폼에 사용하는 로봇 팔 역시 1회성 소모품으로 유사한 수익 모델을 갖고 있다.
엔도로보틱스는 김병곤 대표와 그의 지도교수였던 홍대희 고려대 공대 기계공학부 교수가 공동대표를 맡고 있다. 김 대표는 고려대에서 기계공학으로 학부와 석박사를 2019년 2월에 마치고 그해 4월 회사를 설립했다. 설립 당시부터 국내 최고의 내시경 전문 의료진과 로봇 공학자들이 모여 회사를 설립한 만큼 주위의 기대도 크고 여러곳에서 도움도 쉽게 받을 수 있었다. 현재 회사에는 17명의 인력이 근무하고 있고, 이중 R&D 인원이 13명이다.
▲기업부설연구소 모습
박사학위로 만든 제품, 현장 의료진들의 상용화 요청에 지도교수와 창업의 길로 들어서...
김 대표는 대학에 입학했을 때부터 로봇에 관심이 많아 기계공학과를 선택했지만 매니퓰레이터나 로봇의 성능 개선, 정밀도 개선에 관심을 기울이기 보다는 실생활에 필요한 기술이 가장 좋은 기술이라는 생각 갖고 있었다. 그런 의견을 지도교수와 논의해 오던 어느 날 지도교수가 그를 고대 소화기내과 연구 프로젝트에 참여시키면서 석사 2년, 박사 5~6년 동안 계속 그 프로젝트에 참여하게 되었고, 이외에도 위장 축소술, 봉합기기 등 여러 연구들을 진행하였다. 김 대표는 박사 과정에 있으면서 소화기내과 의료진에게 난이도 높은 어려운 수술에 대한 설명을 듣고, 이런 요구를 해결 할 수 있는 제품을 설계하고 개발해 전임상 실험을 거쳐 박사 학위까지 받게 되었다. 그런데 소화기내과 의료진들이 이 제품이 실제 수술에 도움이 된다며 지도교수에게 상용화를 했으면 좋겠는데 방법이 없겠냐고 문의를 하였고, 대기업에 기술 이전하는 것을 고려했지만 마땅한 기업을 찾을 수 없었다. 그래서 지도교수가 김 대표에게 함께 창업을 하자고 제안하면서 오늘의 엔도로보틱스가 탄생하게 되었다.
김 대표는 “내시경 분야가 복강경 분야를 이을 차세대 치료 영역이라는 것을 그때 저는 알고 있었습니다. 그동안 내시경은 진단에 머물러 있었고, 치료는 외과에서 복강경으로 주로 했었지만, 비절개로만 할 수 있다면 외과 수술이 점차 내시경 분야로 넘어올 것이라 예상했습니다. 또 내과의료진들도 그것을 매우 원하고 있습니다. 이에 필요한 제품을 개발하자는 생각에 저도 창업을 흔쾌히 수락하게 되었습니다.”라고 당시를 회상했다.
엔도로보틱스가 글로벌하게 내시경 영역에서 적응할 수 있는 단계를 진단부터 생검, 용종, 절제 등의 5~6가지 정도라고 보았을 때 관련 시장을 30조 정도 규모로 예상하고 있다.
체내에 진입할 수 있는 길이와 직경 사이즈 세계 최소화...경쟁력 갖춰
김 대표는 소화기 내시경 분야 시장에 진입하려면 가장 중요한 것이 로봇이 체내에 진입할 수 있는 길이와 직경 사이즈인데, 이러한 소형화에서 저희가 경쟁사 대비 강점을 가지고 있고, 해당 기술 관련 특허도 가지고 있어 경쟁력을 갖추고 있다고 강조했다. 여기에 김 대표는 ‘상품성’도 내세울 수 있는 경쟁력이라며 이렇게 말했다.
“보통 수술 로봇하면 다빈치를 예로 들수 있는데, 다빈치가 시장에 침투할 수 있었던 이유는 외과 로봇이고 외과 수술실에는 모든 병원에 클린룸이 갖추어져 있어 다빈치가 들어갈 공간이 있었습니다. 하지만 내시경실은 복부를 절개하지 않기 때문에 클린 수술실이 필요치 않습니다. 진단을 하다가 안좋은 부분이 있으면 수면 마취 상태에서 바로 그 자리에서 수술을 합니다. 그런데 이런 로봇들이 내과에 도입된다면 병원 구조부터 바꿔야 되는 데 그러면 처음부터 시장 진입 장벽이 너무 높습니다. 저희는 기술을 먼저 개발해서 적용처를 찾는 접근 방식이 아니라 시장 분석을 먼저 하고 필요한 기술을 개발했다고 보는 것이 가장 큰 차이라고 생각합니다”
▲다양한 수상 이력을 말해주고 있는 상장과 상패 앞에 선 김병곤 대표
팁스 선정 2년만에 포스트 팁스 선정...정부 지원금+투자금 등 자금 확보
엔도로보틱스는 올해 7월 팁스 선정 2년 만에 성공 판정 후 중소벤처기업부가 주관하는 ‘포스트팁스(Post-TIPS)’ 기업으로 최종 선정됐다. 포스트팁스는 중소벤처기업부에서 7차 이내 스타트업 중 뛰어난 기술력을 보유한 기업들을 대상으로 선정하는 팁스(TIPS) 기업들 중에서도 4년 이내에 성공 판정을 받은 기업들만 지원할 수 있는 정부지원사업이다. 포스트팁스 기업으로 선정됨으로써, 현재까지 누적으로 총 40여억원의 정부 지원금을 수주하였고, 투자금을 합쳐 100억 정도 개발 비용을 확보해 놓은 상태이다. 내년 상반기쯤 시리즈B 투자를 받을 계획이며, 그 이후 북미와 유럽시장을 선제적으로 공략해 본격적인 매출을 발생하고 나면 2025년 코스닥 상장을 목표로 하고 있다.
엔도로보틱스는 단순한 로봇 기술 개발 기업이 아니다. 고도의 로봇 기술을 보유한 내시경 분야 전문 하이테크 의료기기 개발 및 제조사다. 이러한 뛰어난 기술력을 바탕으로 로즈 플랫폼 이외에도 올해 안에 다양한 제품을 선보일 계획이다.
후속 제품중 하나는 오토 인트로듀서(Auto Introducer)로 겸자 자동삽입기다. 수십년간 수작업으로 수행되던 내시경 채널용 의료기기들의 삽입/추출을 자동화해 주는 장치다. 거의 1~2m에 이르는 내시경을 삽입하느라 근골격계 증상을 호소하는 내시경 의료진들이 많다. 이를 자동화함으로서 수술시간 감소, 수술에 필요한 작업자 감소, 의료진 편의성 증대, 병원 수익 증대, 환자 회전율 개선 등의 효과를 거둘 수 있다.
또 다른 제품으로는 대장내시경 진단 캡(Colonoscopic Diagnosis Cap)이다. 지금까지 대장 내시경 검사시 대장 내벽을 쓸어 내려 강제로 주름을 펴는 방식을 써 왔는데 비용이 낮다는 장점이 있지만 대장 내벽이 손상될 우려가 있었다. 하지만 이 캡을 사용하면 내시경을 비틀지 않고도 주름 뒷면을 관찰할 수 있어 대장 내벽 손상 우려가 없다. 일반적인 진단 내시경에 간단하게 장착해 사용하는 1회성 제품으로 후면 시야가 필요한 경우 개폐가 가능하고 측후면 시야를 제공해 준다는 장점이 있다.
이외에도 내시경이 진단영역에서 수술 영역으로 변화함에 따라 의사들이 이러한 로봇 수술 기술을 쉽게 배울 수 있게 관련 시뮬레이터를 비롯해 여러 가지 제품 출시도 준비하고 있다.
▲클린룸을 갖춘 수술실 모습
▲1차, 2차 병원 일반 내시경 진단 및 수술실 모습
1,2차 병원이 주력 시장...시뮬레이터 통해 빠르게 로봇 술기 습득 가능
보통 클린룸을 갖춘 수술실은 대학병원이나 3차 병원에 가야 있지만, 엔도로보틱스는 2차 병원 시장도 타겟으로 하고 있다. 실제 시장 규모는 대학병원, 종합병원보다 2차, 1차 병원 규모가 훨씬 크다. 이 타겟 시장에는 복잡한 수술 기기는 들어갈 수 없는 시장이다. 회사가 타겟으로 하는 내시경 수술은 클린룸이 필요 없고 전신 마취도 안 하고 복부 절개도 안 하기 때문에 동네 병원에서도 이루어 진다. 이 경우 대학병원에서 술기를 배워 나온 의사가 있는 경우 우리 병원은 내시경 수술을 한다고 병원 홍보를 한다. 하지만 엔도로보틱스의 시뮬레이터나 로즈 플랫폼을 활용하면 대학병원에서 오랫동안 경험하지 않은 의사도 쉽게 수술할 수 있어 커다란 파급 효과를 낼 수 있다는 것이다.
엔도로보틱스는 올해 제품 개발이 마무리되고 나면 내년부터 임상시험과 국제 인증 그리고 글로벌 마케팅 활동을 본격적으로 펼칠 계획이다. 이를 위해 미국의 플로리다 국제의료기기전시회(Florida International Medical Expo:FIME)와 독일 메디카(Medica), 두바이 아랍헬스(Arab Health) 같은 세계 의료기기 전시회에 참가할 계획이며, 시리즈B 투자 후에는 개발, 마케팅 인력과 상장을 준비하기 위한 CFO 등을 영입할 계획이다.
김 대표는 연구만 하다 직접 사업을 해보니 무엇이 어렵냐는 질문에 기술 보호를 지목했다. 글로벌 사업을 생각하다 보니 특허와 같은 지식재산권(IP)을 중요하게 생각하는데 유사 기술을 피해 공백 기술을 찾아 기술 보호 하는 과정이 어렵다고 말했다. 현재 50여건의 IP를 보유하고 있다. 이러한 노력 덕분에 작년 11월 특허전략개발원에서 선정한 2021년도 IP R&D 우수기관으로 채택되었다.
▲엔도로보틱스 김병곤 대표가 본지와 인터뷰를 하고 있다.
내시경 분야의 세계적인 하이테크 기업이 되는 것이 회사 비전
향후 회사의 비전에 대해 김 대표는 전 세계 글로벌 시장을 보면 의료분야에서 모든 영역에 관여하는 대기업이 존슨앤존슨, 메드트로닉 같은 회사들이 있고, 외과 분야에 특화된 기업으로 인튜이티브 서지컬이 있지만, 유연 내시경 분야인 소화기 내과 영역은 현재 하이테크 기술을 개발하는 회사가 없다며, 엔도로보틱스가 내시경 분야에서 그런 주도적인 회사가 되는 것이라고 말했다.
우리나라가 의료로봇을 잘 만드는 이유가 무엇이냐는 기자 질문에 김 대표는 “우리나라는 의료 강국입니다. 정부가 중앙집권적인 의료 체계를 갖고 있어 의료진들의 술기가 뛰어나고, 우리나라처럼 2년에 한 번씩 내시경 진단을 받을 수 있는 나라가 전 세계에 별로 없습니다. 우리나라가 내시경 분야에서 강국이다 보니 공학도들도 거기서 니즈를 많이 찾을 수 있지 않았나 보여집니다. 우리나라가 수술 로봇 개발 역량은 선진국과 비슷한 수준이지만 서양보다 이 니즈를 빨리 발견할 수 있었다고 생각하는데, 우리나라는 10년 전부터 내시경 수술을 하는 나라였지만 미국이나 서양은 이제 도입부에 와 있습니다.”라고 설명했다.
▲ 경기도 성남시에 있는 클린룸 생산 시설 모습
임상시험 지원 과제 늘어나면 기업의 임상시험 비용 부담 덜 수 있어...
정부에 요청하고 싶은 사항에 대해 “우리나라는 새로운 기기들에 대한 진입 장벽이 너무 높습니다. 새로운 의료기기를 개발하는 대부분의 회사들이 한국 시장은 너무 진입이 어렵다고 얘기 하는데 그러다보니 해외로 먼저 나가 레퍼런스를 쌓은 후 식약처에 와서 한국 기술로 만든 제품을 외국에서는 써 주는데 한국에서는 왜 못 쓰게 하냐는 방식으로 대부분 접근합니다. 정부를 설득할 수 있는 방법은 시장에 못 들어가면 임상 시험을 해서 그 레퍼런스를 갖고 시장에 들어가야 되는데 임상시험 비용이 큰 부담이 됩니다. 임상시험에 대한 지원 과제들이 많으면 많은 도움이 될 것 같습니다.”라고 말했다.
김 대표는 또 기존 의료기기 허가 체계가 그동안 안정성에 치우쳤다면 FDA처럼 조금 완화해 주는 것도 필요해 보인다며, 대신 그 책임을 회사가 지도록 하면 좋지 않을까 생각한다는 의견을 제시하기도 했다.
창업 후 3년여만에 가시적인 성과를 거두고 있는 엔도로보틱스. 회사의 비전대로 내시경 분야의 세계적인 선도기업으로 발돋움하여 한국의 뛰어난 술기를 세계 곳곳에 펼칠 수 있기를 기원한다.
[엔도로보틱스 회사연혁]
2019.04 엔도로보틱스 설립
2019.05 고려대 기술지주회사 투자유치
2019.06 TIPS 기업 선정
2019.11 핀란드 SLUSH 2019 Top 100
2019.12 과학기술일자리진흥원 데모데이 1위
2020.01 기업부설연구소 설립
2020.03 벤처기업 인증
2020.03 우수기술기업 인증
2020.04 중소벤처기업부 R&BD 사업 선정
2020.06 Pre-A 투자 유치
2020.10 GMP 적합 제조소 설립
2020.11 도전! K-스타트업 2020 중소벤처기업부 장관상
2020.12 9회 청년기업가대회 결선 최종 선정
2021.06 신용보증기금 퍼스트펭귄형 창업기업 선정
2021.07 RoSE Platform IEC 60601 사용적합성 테스트
2021.08 Series A 투자 유치
2021.09 홍릉강소특구 연구소기업 선정
2021.09 TIPS 프로그램 평가 완료
2021.11 대한민국 올해의 10대 기계 기술 선정
2021.11 한국특허전략개발원 IP-R&D 우수기관 선정
2021.11 강소특구혁신성장 IR 경진대회 최우수상
2022.04 혁신형 의료기기기업 기술상용화 - 국제협력연구 지원 사업 선정
2022.06 Post-TIPS 기업 선정
조규남 ceo@irobotnews.com
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