매일 이어지는 부담 큰 치료를 겨냥한 소형 기기
필리핀대학교 딜리만 캠퍼스 졸업생 앤드루 제이컵 부엔살리도와 앨리슨 카브레스탄테가 가정용 투석 보조기기를 개발했다. 첫 시제품에 들어간 원자재 비용은 약 6,000페소였다. 두 사람이 발명한 비다키드니(BiDaKidney)는 제어 펌프와 무게 센서, 클램프를 결합해 복막투석에 필요한 반복적인 체액 교환을 환자가 관리하도록 돕는다.
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이 프로젝트는 2026년 제임스 다이슨 어워드 필리핀 국내 부문에서 수상했고, 국제 대회 글로벌 톱 20에 진출했다. 글로벌 수상자는 11월 4일 발표될 예정이며, 추가 개발과 상용화를 지원하기 위해 약 239만 페소의 상금이 주어진다.
환자에게 이 기기가 이루고자 하는 목표는 실용적이다. 집에서 치료를 관리하는 데 드는 수고를 줄이는 것이다. 기기는 투석액을 이동시키고, 주입량을 측정하며, 시간을 기록해 환자나 보호자가 반복적으로 신경 써야 하는 일을 대신한다.
발명가 중 한 명인 기계공학과 졸업생 카브레스탄테는 팀의 목표를 다음과 같이 설명했다.
환자들이 비다키드니를 집이나 직장에 가져가 사용할 수 있게 하는 것이 우리의 궁극적인 목표입니다. 이를 통해 복막투석이 유연한 재택 치료 수단으로 지닌 잠재력을 실현할 수 있기를 바랍니다.
비다키드니는 아직 시제품 단계다. 최종 판매 가격과 규제 승인 여부, 임상시험 결과, 출시 시점은 발표되지 않았다. 개발자들은 생산 방안을 검토하고 있으며, 의료 관련 요건과 규정 준수 비용이 가격에 영향을 줄 것으로 예상된다.
가정에서 투석하는 방식
신장이 노폐물과 과도한 체액을 충분히 제거하지 못하면 투석으로 이를 보완할 수 있다. 필리핀 투석 환자 대다수가 받는 혈액투석은 혈액을 몸 밖의 특수 필터에 통과시키는 치료법으로, 보통 치료센터를 정기적으로 방문해 받는다.
복막투석은 복부 안쪽을 덮는 막을 여과면으로 이용한다. 투석액이라는 특수 액체를 관을 통해 복부에 주입한다. 노폐물과 과도한 체액이 투석액으로 이동하며, 이후 액체를 빼내고 새 투석액으로 교체한다.
부엔살리도는 팀이 조사한 결과, 환자들이 3~4시간씩 이어지는 치료 주기를 하루에 여러 차례 반복하면서 직접 투석액 관을 조절하고 주머니 무게를 재는 것으로 파악했다고 말했다. 치료 주기 중 일부 시간 동안 투석액이 복부에 머물며, 투석액 교환과 측정에는 환자의 직접적인 주의가 필요하다.
재택 치료는 투석센터를 오가는 횟수를 줄일 수 있지만, 의료적 일과를 가정에서 수행해야 한다. 환자와 보호자는 치료 물품을 관리하고 연결 부위를 깨끗하게 유지하며 처방된 일정을 따라야 한다. 소형 기기는 의료진의 감독 아래 치료를 이어가면서 이런 일의 일부를 도울 수 있다.
가족 간 대화에서 시작된 공학 프로젝트
부엔살리도의 여동생이자 소아신장 전문의인 소코로 마리 박사는 가정 복막투석을 받는 환자들이 겪는 어려움을 설명하며 이 문제를 그에게 알렸다. 신장 전문의는 신장 질환을 전문적으로 진료하는 의사이며, 소아신장 전문의는 어린이를 치료한다.
부엔살리도와 카브레스탄테는 필리핀대학교 딜리만 캠퍼스 4학년 때 캡스톤 프로젝트로 해결책 개발을 시작했다. 두 학기에 걸쳐 도면과 3차원 모델을 만들고 작동하는 시제품까지 완성했다.
개발 과정에서는 펌프와 센서, 클램프, 제어 시스템을 반복해서 시험하고 조정했다. 노폐물을 거르는 새로운 방법을 만들기보다는 환자들이 복막투석을 받을 때 이미 수행하는 물리적인 단계에 집중했다.
이런 초점에 따라 기기의 역할은 보조 장치로 자리 잡았다. 하루 종일 치료를 반복하는 가정에서는 주머니 무게를 재고 체액 이동을 지켜보는 일이 직장 업무와 돌봄, 휴식에 쓸 시간을 빼앗을 수 있다. 발명가들은 반복되는 수작업을 줄이는 것을 목표로 삼았다.
펌프와 센서, 클램프의 역할
비다키드니의 제어 펌프는 표준 튜브를 통해 투석액을 이동시킨다. 내장된 무게 센서는 이동량을 추적해 매번 환자가 직접 측정하지 않아도 체액 이동을 확인할 수 있도록 한다.
두 개의 튜브를 제어하는 클램프는 유량의 방향을 조절하며, 누출과 역류, 즉 액체가 반대 방향으로 이동하는 현상을 막도록 설계됐다. 기기는 시간도 기록한다. 이 구성 요소들은 표준 복막투석 용품을 사용하면서 일부 단계를 자동화한다.
카브레스탄테는 환자와 기기의 역할을 다음과 같이 설명했다.
비다키드니는 환자의 보조자와 같습니다. 환자가 직접 무게를 재는 대신 비다키드니가 모든 일을 처리합니다. 무게 측정과 체액 이동 과정을 관리하고 시간도 기록합니다.
이 기기는 체액 처리와 모니터링에 중점을 두기 때문에 부분 자동화 장치로 설명된다. 환자는 여전히 처방된 투석액과 적절한 용품, 의료진의 안내가 필요하다. 가정에서 치료하는 가족에게 이 기기가 제공하려는 것은 다른 방식의 신장 치료가 아니라 반복적인 수작업을 줄이는 것이다.
6,000페소라는 비용이 중요한 이유
부엔살리도는 첫 시제품의 원자재 비용이 약 6,000페소였다고 밝혔다. 카브레스탄테는 팀의 시장 조사에서 기존 복막투석 사이클러 일부의 가격이 50만~60만 페소, 월 임대료가 10만~15만 페소인 것으로 나타났다고 말했다.
이 수치는 제품 수명 주기의 서로 다른 단계를 나타낸다. 6,000페소는 시제품 제작에 들어간 원자재 비용이다. 완성된 의료기기에는 생산과 승인, 규정 준수 비용도 반영돼야 한다. 기기를 통해 얼마나 비용을 아낄 수 있는지 판단하려면 최종 제품 가격을 알아야 한다.
부엔살리도는 개발이 진행되면서 가격이 달라질 수 있다고 말했다.
의료기기 승인과 관련 비용, 의료 규정, 규정 준수 여부에 따라 가격은 오르거나 내릴 수 있습니다.
가족의 치료비는 장비 구매 비용에 그치지 않는다. 투석액과 기타 용품은 계속 필요하다. 따라서 기기의 경제성은 최종 가격뿐 아니라 지속적으로 발생하는 치료비를 어떻게 부담하느냐에도 달려 있다.
여러 지표로 본 증가하는 수요
수상 발표문에 인용된 통계에 따르면 필리핀에서 투석을 받는 환자는 2023년 5만3,296명에서 2024년 6만4,845명으로 늘었다. 1년 새 1만1,549명, 약 22% 증가한 수치다.
카브레스탄테는 팀의 연구에서 더 큰 수치를 인용하며 필리핀 신장질환 등록자료를 출처로 들었다. 투석 환자는 18만 명이며, 이 가운데 혈액투석 환자는 96%, 복막투석 환자는 2%라는 내용이다. 해당 등록자료의 기준 연도와 모집단 정의가 제시되지 않아 연간 통계와 어떤 관계인지 분명하지 않다.
학술 논문 격차와 과제는 관련 집단을 다룬다. 말기 신장질환, 즉 신장 기능을 대체하는 치료가 필요할 정도로 심각한 신장 질환 환자에 관한 논문이다. 논문은 이들 가운데 94%가 치료센터 혈액투석을 받고, 4%가 복막투석을 받으며, 2%가 신장 이식을 받는다고 보고했다.
학술 논문의 비율에는 이식 환자가 포함된 반면, 카브레스탄테가 제시한 수치는 투석 환자를 대상으로 한다. 두 자료 모두 혈액투석 환자가 복막투석 환자보다 훨씬 많다는 점을 보여준다. 비다키드니 개발자들은 상대적으로 드문 재택 치료를 더 쉽게 관리할 수 있도록 하는 데 기회가 있다고 본다.
보험과 가정의 지원이 접근성을 좌우한다
학술 논문은 복막투석을 장려하기 위해 필리핀에서 시행 중인 정책을 설명한다. 필리핀 건강보험공단(PhilHealth)은 2014년 PD-First Z-Benefit 패키지를 도입해 말기 신장질환 환자 중 자격을 갖춘 이들이 우선적으로 복막투석을 받도록 했다.
논문에 따르면 이 패키지는 매달 복막투석액 90~120백, 하루 3~4백에 해당하는 양을 보장한다. 그러나 논문 발표 당시 저자들은 실제로는 하루 3백만 지원되고 있다고 밝혔다. 더 많은 양을 처방받은 환자는 추가 비용을 부담하거나 충분한 치료를 받지 못할 수 있었다.
필리핀 건강보험공단은 2023년 6월 혈액투석 보장 횟수도 연간 156회로 확대했다. 1년 내내 주 3회 치료를 받을 수 있는 횟수다. 논문은 보장 횟수가 2013년 45회, 2015년 90회, 2020년 144회로 늘어난 과정을 소개한다. 이는 과거의 정책 변화이며 현재 보장 범위를 설명하는 것은 아니다.
환자들이 겪는 현실적인 장벽은 보험 보장 외에도 있다. 논문은 보호자의 부담과 피로, 자가 치료에 대한 자신감 부족, 의료진의 감독 아래 치료받기를 선호하는 점을 꼽는다. 복막투석을 위한 시설과 훈련된 인력, 재정 지원의 부족도 지적한다.
지역에 따른 격차도 문제다. 혈액투석센터가 도시에 집중돼 농촌 지역 주민은 이용하기 어렵다. 재택 치료는 적합한 환자의 이동 부담을 줄일 수 있지만, 가족에게는 여전히 치료 물품과 교육, 신뢰할 수 있는 의료 지원이 필요하다.
논문은 비다키드니가 대상으로 하는 복막투석과는 다른 치료인 가정 혈액투석도 다룬다. 뉴질랜드에서는 2016년 환자의 52%가 가정 혈액투석을 받았다고 소개하면서, 필리핀에서 이 치료법을 시행할 때의 보험 및 환급 장벽도 지적한다.
다이슨 수상이 가져오는 기회
비다키드니는 드 라살대학교 졸업생 알드레이 옹이 개발한 콘크리트 손상 감지 센서인 센티넬과 함께 글로벌 톱 20에 진출했다. 2026년 결선 후보 명단에는 필리핀 출품작 두 개가 처음으로 이름을 올렸다.
영국과 미국, 싱가포르, 말레이시아, 필리핀에 기반을 둔 다이슨 엔지니어 12명으로 구성된 심사단이 결선 진출작을 선정했다. 출품작은 기능성과 설계 과정, 독창성, 상업성을 기준으로 평가됐다. 글로벌 수상자는 제임스 다이슨 경이 선정한다.
부엔살리도와 카브레스탄테는 이번 인정이 공학적 문제 뒤에 있는 사람들에게 주목하도록 할 기회라고 말했다. 두 발명가는 이번 수상을 통해 얻고자 하는 바를 다음과 같이 밝혔다.
수상 자체를 넘어, 이번 인정으로 환자와 가족이 투석을 관리하며 겪는 어려운 현실을 알리고 그 현실을 덜 힘들게 만드는 데 도움을 줄 사람들과 관계를 맺을 기회를 얻게 돼 감사하게 생각합니다.
팀은 이러한 관계가 대학 프로젝트에서 생산 단계로 나아가는 데 도움이 될 수 있다고 본다. 다음 과제는 완성된 기기에 필요한 의료 요건을 충족하면서도 생산 비용을 낮추는 것이다.
다음 결정을 앞둔 주요 일정
비다키드니의 개발은 투석 보장 범위가 수년간 바뀌고 치료 수요가 증가하는 흐름과 맞물려 있다. 주요 일정을 보면 학생 프로젝트가 더 큰 보건의료 과제에 어떻게 들어서게 됐는지 알 수 있다.
- 2014년: 필리핀 건강보험공단이 자격을 갖춘 환자를 대상으로 PD-First Z-Benefit 패키지를 도입했다.
- 2023년 6월: 필리핀 건강보험공단이 혈액투석 보장 횟수를 연간 156회로 확대했다.
- 2023~2024년: 수상 발표문에 인용된 통계에서 투석 환자가 5만3,296명에서 6만4,845명으로 늘었다.
- 대학 두 학기 동안: 부엔살리도와 카브레스탄테가 작동하는 비다키드니 시제품을 개발하고 개선했다.
- 2026년: 비다키드니가 다이슨 어워드 필리핀 국내 부문에서 수상하고 글로벌 톱 20에 진출했다.
- 2026년 11월 4일: 글로벌 수상자가 발표될 예정이다.
11월 발표를 통해 추가 개발에 필요한 자금을 확보할 수 있다. 환자에게 더 중요한 이정표는 의료기기 승인과 최종 가격, 기기와 필수 용품을 안정적으로 이용할 수 있는지 여부다.
핵심 내용
- 필리핀대학교 딜리만 캠퍼스 졸업생들이 복막투석 중 체액 이동과 무게 측정, 시간 관리를 돕는 비다키드니를 개발했다.
- 첫 시제품에는 약 6,000페소의 원자재가 사용됐으며, 최종 판매 가격은 정해지지 않았다.
- 펌프와 무게 센서, 클램프가 표준 투석 용품을 사용해 일부 작업을 자동화한다.
- 이 프로젝트는 다이슨 어워드 필리핀 국내 부문에서 수상하고 2026년 글로벌 톱 20에 진출했다.
- 글로벌 수상자는 11월 4일 발표될 예정이다.
- 보험 보장과 용품, 교육, 의료 지원은 재택 투석 접근성을 높이는 데 여전히 중요하다.
