한국전기연구원(KERI, 원장 유태환 www.keri.re.kr) 융합기술연구단(단장 허영)은 첨단 전기기술로 의료기기산업을 견인하는 KERI 내 대표적 융합기술R&D 조직이다.
올해로 창립 31주년을 맞은 KERI는 정부 출연연으로서 국가 신성장동력 확보에 앞장선다는 방침 아래 현재 융합기술연구단을 중심으로 융·복합 기술 개발을 통한 ‘전기 의료기기 전문 출연연구기관’으로 변화를 꾀하고 있다.
대표적인 미래 국가 성장동력으로 꼽히는 첨단 의료기기 산업은 의료기기의 특성상 수만볼트의 고전압이나 대전류 전원이 적용되는, 즉 고도의 시스템 제어 기술이 필요한 분야다.
특히 첨단 의료장비인 MRI나 CT촬영 기술은 초고자장의 발생 기술과 대용량 전원기술, 갠트리 및 회전체 설계 제작기술, 고에너지 입자 검출 기술 등 전기공학 기술을 기반으로 작동한다. 지난 30여년간 축적해온 전기 기반 기술 및 융·복합 기술을 토대로 첨단 의료기기 산업을 주도하겠다는 KERI 변신이 주목을 받는 이유다.
KERI 변화의 중심인 융합기술연구단은 전기정보망 연구그룹, 차세대 엑스선 의료기기 연구그룹, 생체전자센서 전문연구랩, 테라헤르츠파 전문연구랩, 전기융합기술팀으로 구성돼 있다. 연구단은 △전자 응용기술 △센서 기술 △광학 기술 △레이저 및 X-ray 기술 △의료 임상 기술 등을 집중 연구해 차세대 국가 미래 핵심기술 개발을 담당하는 융합기술 분야 연구개발(R&D) 거점으로 성장한다는 계획이다.
또 연구단은 지난 2000년 전자의료기기 종합정보지원센터(www.medicenter.org)를 개설, 현재까지 민관의 의료기기분야 정보교류 및 네트워크 구축을 지원하고 있다. 올해 들어 연구단은 ‘전기 의료기기 발전 전략 포럼’을 구성해 국내 최고 의료기기 분야 전문가들과 긴밀한 공조 기반을 마련했고, 오는 13일에는 ‘전기의료기기 산업발전 전략’에 관한 자체 연구사업 중간보고회를 가질 예정이다.
부산=임동식기자 dslim@etnews.co.kr
◆대표기술1
‘CNT X-선관’은 낮은 전기에너지에서도 전계 방출(field emission) 특성 및 열적 안정성이 우수한 것으로 알려진 탄소나노튜브(CNT)를 냉음극 전자방출원으로 이용한 신개념 X-선관이다. CNT X-선관은 기존 텅스텐 필라멘트 X-선관의 여러 단점을 해결할 수 있고 가격도 2분의 1 수준으로 저렴하다. 해상도가 뛰어나 암 등의 고해상도 진단 시스템, 암(유방암·위암) 근접치료시스템 등에 사용할 수 있다.
KERI 융합기술사업단 차세대엑스선 의료기기연구그룹은 이 기술을 이용해 이미지의 해상도는 높이고 크기는 대폭 줄인 소규모의 포터블 X-선관과 전자빔테라피 기술을 함께 개발하고 있다.
테라피 기술은 현재 양성자(proton) 가속기를 이용한 프로톤테라피(일산 국립암센터에서 사용)가 치료 효율 면에서 뛰어나 당분간 일정한 성장세를 유지할 것으로 전망되고 있지만 제작비용 및 유지보수 비용이 막대하다는 점에서 사용에 한계가 있다는 지적이 있다. 사업단은 그 대체 기술로 20TW의 고출력 레이저를 이용한 전자빔가속기 기반의 암 치료용 전자빔테라피 기술을 개발하고 있다.
이 기술을 적용하면 의료기기를 소형으로도 제작할 수 있고, 특히 관련 기술과 핵심 부품의 발전 속도가 빨라지고 있어 기존 의료기기에 비해 경제적 효과가 높을 것으로도 예상된다. 이 기술은 모든 피부암 치료는 물론이고 뇌종양, 방광암, 폐 및 식도 종양 제거 등과 바이오메디칼 이미징에도 응용 가능하다.
◆대표기술2
엑스레이 영상진단센서는 의료영상 진단기기 중에서 가장 많이 사용하는 필름방식의 엑스레이 영상 진단기기의 ‘필름’을 디지털로 대체할 수 있는 기술이다.
연구단 내 생체전자센서전문연구랩이 개발한 이 센서는 기존 영상센서에 비해 방사선 피폭량을 크게 줄일 수 있고 고해상도 영상제공이 가능하다. 따라서 첨단 의료영상기기 분야에서 고정밀 진단이 가능해 융합형 의료기기 구현을 앞당길 수 있음은 물론이고 산업용 비파괴 방사선 계측 분야의 새로운 시장을 창출하고, 관련 산업 활성화에 크게 기여할 것으로 전망되고 있다.
‘맥파 시뮬레이터’는 이러한 엑스레이 영상진단센서 기술을 토대로 집에서도 손쉽게 생체 건강정보 등을 측정할 수 있는 복합센서를 말한다. 현재 한의학에서는 손목의 맥파를 손으로 짚어 보고 파형의 변화를 통해 병변의 원인을 파악하는 것이 기본적인 진단법이다. 그러나 손가락 감각만으로 맥을 짚기 위해서는 장기간의 숙련과 경험이 필요하다. 이러한 한의학의 주관적 진단법을 객관화하는 차원에서 나온 것이 센서를 이용한 전자 맥진기 맥파 시뮬레이터다.
맥파 시뮬레이터는 병변에 따른 임의의 파형 재생이 가능하고 정량적인 맥파의 재생으로 맥진의 훈련 및 전자 맥진기의 평가 등에 두루 활용될 수 있다. 이를 통해 국가적인 연구개발 사업인 한의학 표준화와 과학화에 크게 이바지할 것으로 기대된다.
