미국, 약한 전류로 각막을 재조형하는 ‘전기기계적 재형성(EMR)’ 기법 개발!

시력 교정 기술은 지난 수십 년간 라식(LASIK)과 라섹(LASEK) 같은 레이저 수술이 주된 방법이었습니다. 하지만 최근 미국에서 개발된 전기기계적 재형성(Electromechanical Reshaping, EMR) 기술은 칼이나 레이저 없이 약한 전류를 이용해 각막의 모양을 바꾸는 혁신적인 방법으로, 비침습적이고 안전한 시력 교정의 새로운 가능성을 열고 있습니다.

EMR 기술의 작동 원리

EMR은 전기화학적 반응을 이용해 각막의 콜라겐 섬유를 일시적으로 유연하게 만든 뒤 원하는 형태로 재조형하는 기술입니다. 이 과정은 다음과 같은 단계로 진행됩니다.

특수 렌즈 착용: 플래티넘 전극이 포함된 특수 콘택트렌즈를 눈에 착용합니다. 이 렌즈는 각막을 원하는 형태로 만드는 템플릿 역할을 합니다. 렌즈는 각막 표면에 정확히 맞춰 설계되며, 시력 교정에 필요한 곡률을 형성합니다.
미세 전류 적용: 렌즈에 약한 전류(저전류)를 흘려보냅니다. 이 전류는 각막 주변의 pH를 일시적으로 낮춰 산성 환경을 만듭니다. 산성 환경에서는 각막의 콜라겐 섬유가 느슨해져 유연해집니다. 이 과정을 비유하자면, 젤리처럼 단단한 각막 조직을 잠시 부드럽게 만드는 것과 같습니다.
각막 재형성: 유연해진 각막은 특수 렌즈의 형태에 맞춰 변형됩니다. 이 과정에서 각막의 굴절력이 조정되어 근시, 원시, 난시 같은 시력 문제를 교정할 수 있습니다.
조직 안정화: 전류를 멈추면 각막의 pH가 정상으로 돌아오며, 콜라겐 섬유가 다시 단단해져 새로운 형태를 유지합니다. 이 과정은 마치 젤리가 다시 굳어지는 것과 비슷합니다.

이 모든 과정은 비침습적으로, 즉 눈을 절개하거나 레이저로 조직을 제거하지 않아도 됩니다. 토끼를 대상으로 한 초기 실험에서는 이 방법으로 단 몇 분 만에 시력이 교정되었다는 결과가 보고되었습니다.

EMR의 장점

EMR 기술은 기존의 라식이나 라섹과 비교해 여러 가지 장점을 가지고 있습니다. 다음은 주요 장점들입니다:

비침습적 접근: 라식은 각막을 절개하고 레이저로 조직을 제거하는 방식이라 회복 기간과 합병증 위험이 있습니다. 반면, EMR은 절개나 제거 없이 전류와 렌즈만으로 각막을 재조형하므로 부작용 위험이 낮습니다.
빠른 시술 시간: 초기 동물 실험에서 EMR은 단 몇 분 만에 시력 교정을 완료했습니다. 이는 라식 수술(보통 10~20분 소요)보다 훨씬 빠른 시간입니다.
회복 기간 단축: 절개가 없기 때문에 수술 후 통증이나 긴 회복 기간이 필요하지 않을 가능성이 높습니다. 이는 바쁜 현대인들에게 큰 매력으로 다가옵니다.
안전성: 레이저를 사용하지 않으므로 각막 손상이나 건성안 같은 부작용 위험이 줄어들 수 있습니다. 또한, 전류는 매우 약해 눈 조직에 해를 끼치지 않는 수준으로 조절됩니다.

라식 수술을 받은 환자가 밤에 빛 번짐(halo effect)을 경험하거나 건성안으로 고생하는 경우가 종종 있습니다. EMR은 이러한 문제를 최소화할 가능성을 보여주고 있습니다.

현재 연구 현황

2025년 8월 기준, EMR 기술은 아직 초기 연구 단계에 있습니다. 미국의 연구팀, 특히 컬럼비아 대학교(Columbia University)와 같은 기관에서 토끼를 대상으로 한 전임상 실험을 진행 중입니다. 이 실험에서는 EMR로 근시와 난시를 교정하는 데 성공했으며, 시술 후 안정적인 시력 유지 결과를 확인했습니다.

효과성: 토끼의 각막에서 EMR을 적용한 후, 굴절 오류가 교정되었으며 시술 후 2주 동안 안정적인 시력 유지 확인.
안전성: 약한 전류는 각막 조직에 손상을 주지 않으며, pH 변화는 일시적이고 회복 가능.
시술 시간: 평균 5~10분 내외로 시력 교정 완료.

그러나 이 기술은 아직 인간을 대상으로 한 임상 시험 단계에 도달하지 않았습니다. 컬럼비아 대학교 연구팀은 2026년 내에 초기 임상 시험을 시작할 계획이라고 밝혔으며, 이는 FDA(미국 식품의약국) 승인을 받기 위한 중요한 단계입니다.

도전 과제

임상 데이터 부족: 현재까지는 동물 실험 데이터만 존재하며, 인간의 각막에서 동일한 효과를 보장할 수 있는지는 추가 연구가 필요합니다. 인간의 각막은 토끼보다 복잡한 구조를 가지고 있어, 효과와 안전성을 다시 검증해야 합니다.
장기 안정성: 시술 후 각막이 새로운 형태를 얼마나 오래 유지할 수 있는지, 시간이 지나며 시력이 다시 나빠질 가능성은 없는지에 대한 데이터가 부족합니다.
기술적 정밀성: 특수 렌즈와 전류 세기를 개개인의 눈 상태에 맞춰 정밀하게 조절해야 합니다. 이를 위해 고급화된 장비와 소프트웨어 개발이 필요합니다.
비용과 접근성: EMR이 상용화되더라도 초기 비용은 라식보다 높을 가능성이 있습니다. 다만, 비침습적 특성 덕분에 장기적으로 비용 효율성이 높아질 수 있습니다.

EMR과 기존 시력 교정 기술 비교

항목	EMR	라식(LASIK)	라섹(LASEK)	스마일(SMILE)
방법	약한 전류와 특수 렌즈	레이저로 각막 절개 및 재형성	각막 상피 제거 후 레이저 재형성	최소 절개로 레이저 재형성
침습성	비침습적	침습적	침습적	최소 침습적
시술 시간	5~10분	10~20분	15~30분	10~15분
회복 기간	최소(예상)	1~2주	2~4주	1~2주
부작용 위험	낮음(예상)	빛 번짐, 건성안	건성안, 통증	빛 번짐, 건성안(낮은 편)
상용화 여부	연구 단계(2025년 기준)	상용화	상용화	상용화

미래 전망: EMR이 바꿀 시력 교정 시장

환자 선호도 증가: 비침습적이고 빠른 회복을 원하는 환자들이 EMR을 선호할 가능성이 높습니다. 특히, 수술에 대한 두려움이 있거나 합병증을 피하고 싶은 사람들에게 매력적입니다.
의료 기술 발전: EMR은 전기화학적 원리를 이용한 기술로, 다른 안과 질환 치료에도 응용될 가능성이 있습니다. 예를 들어, 각막이 얇아지는 원추각막증 치료에도 활용될 수 있습니다.
시장 확대: 글로벌 시력 교정 시장은 2025년 기준 약 100억 달러 규모로 추정되며, 매년 5~7% 성장하고 있습니다. EMR이 상용화되면 이 시장에 새로운 활력을 불어넣을 수 있습니다.