한국전기연구원, 31일 안산분원서‘전기 의료기기 발전 전략 포럼‘ 발족식
첨단 의료기기 산업은 미래 국가 성장동력으로 꼽히는 있다. 그러나 많은 의료기기가 수만볼트의 고전압이나 대전류 전원이 적용되고 고도의 시스템 제어 기술이 요구되고 있다. 예를들어 첨단 의료장비인 MRI나 CT 촬영은 초고자장의 발생 기술과 대용량 전원기술, 갠트리(Gantry) 및 회전체 설계 제작기술과 고에너지 입자 검출 기술 등이 요구되는 등 모두 전기공학 기술을 기반으로 하고 있어 국내 유일의 전기 전문 출연연구기관인 KERI가 30여년간 축적해 온 전기 기반 기술 및 융복합 기술이 첨단 의료기기 개발에 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있다.
KERI는 7월 31일(목) 국내 전문의료인 및 의료기기 분야 전문가들이 참가한 가운데 ‘차세대 의료기기 산업 발전 전략 세미나’를 안산분원 대회의실에서 개최한다. KERI의 이번 행사를 통해 그동안의 전기 의료기기 연구성과와 연구전략에 대한 산업계의 자문 및 조언과 의료현장에서 느끼는 다양한 아이디어를 수렴한다는 계획이다.
KERI는 이날 “전기 의료기기 발전 전략 포럼(가칭)”의 발족식도 함께 갖는다. 국내 최고 수준 의료기기 분야 전문가들과 긴밀한 네트워킹과 공조를 통해 전기 의료기기 연구를 전문으로 하는 출연연구기관으로서의 위상을 한층 강화해 나간다는 방침이다.
KERI 융합기술단 김용주 단장은 “KERI는 4월 24일 안산분원의 준공과 더불어 전기 의료기기 분야를 차세대 성장 동력 산업으로 육성하기 위해 새롭게 출발했다”며 “KERI는 △엑스레이(X-ray) 및 PET-CT용 센서 및 시스템 △카본나노튜브(CNT)를 이용한 X-ray 광원 △레이저 형광을 이용한 암 진단기기 △원격의료 진단 통신 인프라 기술 및 U-health △THz 광원과 암 진단기기 △전자빔(E-beam) 암 치료 기기 △조기 암 진단용 바이오센서 및 광학 의료시스템 등 차세대 의료 기기 개발을 적극 추진하고 있으며, 이번 행사를 통해 업계 전문가들로부터 많은 자문과 많은 의견을 얻게 되길 되길 바란다.”고 밝혔다.
KERI 전기 의료기기 주요 연구개발 성과
이번 세미나에서는 그간 KERI가 축적해 온 첨단 의료기기 관련 최신 연구성과가 소개된다. KERI는 상반기 안산 분원 준공을 계기로 차세대 성장 동력을 육성하기 위해 차세대 융합기술 분야(IT·NT·BT) 및 의료기기 분야의 연구개발에 박차를 가해 왔다. 이번 세미나에서 소개되는 주요성과는 다음과 같다.
△고감도 휴대형 바이오센서 기술:
미량의 혈액 샘플을 이용하여 4가지 암표지자(간암, 대장암, 전립선암, 폐암 등)를 동시에 실시간으로 정성 및 정량적 검출할 수 있는 휴대형 진단 시스템이다.
의료기관이 부족한 원격지 등에서 손쉽게 활용이 가능하여 농어촌 및 벽지의 의료서비스를 개선시킬 수 있는 효과가 있으며, 건강 검진 등에 접목 할 경우 여러 종류의 암을 손쉽게 검진할 수 있기 때문에 암 조기 진단 효율을 크게 향상 시킬 수 있을 것으로 예상된다.
△테라헤르츠파의 의료영상 적용 기술:
테라헤르츠파는 X-선의 백만분의 일의 에너지를 가지므로 생체조직을 파손하지 않고 투과하는 장점이 있으며, 수분에 민감하게 반응하므로 암과 정상세포와 같이 수분량이 다른 조직을 쉽게 식별할 수 있다.
출연연구기관으로서는 유일하게 산업기술연구회로부터 인정받은 KERI 테라헤르츠파전문연구랩의 THz파 기술은 피부암, 구강암, 유방암, 화상진단, 치과진단 등 분야 이외에도 제약산업, 공항에서의 폭발물 및 불법약물의 검색, 품질관리, 반도체 박막의 분석, 비파괴 검사 등에 광범위하게 활용이 가능하다.
△원격의료진단 / U-Health 기술:
전기시스템 운영 및 이용변환 기술을 이용하여 점차 고령화 사회에서의 재택주거자 중심의 건강관리시스템을 PLC 전기에너지통신망에 기반하여 구성함으로써 고령화 사회에서의 국민건강관리에 대한 국가의 경제·사회적 비용 억제에 기여코자 하는 기술이다. 세부 기술로 에너지 모니터링 기반 독거노인 안부확인 시스템, 이동형/휴대형 헬스케어(건강관리)시스템, 생체신호 측정용 복합센서 등이 있다.
△구강암 조기 진단용 의료 시스템:
기존의 구강암 조기진단 방법이 구강내의 세포 조직을 떼어내어 조직을 관찰하는 원시적 방법으로 불편하고 환자에게 부담을 주며 시간도 많이 걸렸던 반면에 환자의 구강에 광센서를 삽입하여 암세포 여부를 직접 현장에서 진단함으로써 간단한 방법으로 환자에게 부담도 덜어주고 시간도 줄일 수 있는 시스템이다.
비 절개 방법을 통한 인체에 무해한 기술이며 의료+광+영상에 의한 새로운 차세대 영상 기술 기반 확보로 향후 뇌, 유방, 인체내 장기, 혈액 등 각종 암에도 적용이 가능한 미래지향적 연구이다.
△X-선 영상진단센서:
디지털 영상진단 시스템의 핵심 기술로서 X-선에 의해 표현되는 신호를 디지털화 하여 즉시 영상화할 수 있는 소자를 개발하고 있다.
X-선 영상진단센서는 고감도를 가지는 센서로서 의료용 진단/치료 분야, 산업용 진단분야, 생명공학, 산업용 및 우주항공분야의 소자분야 등에 응용할 수 있다. 특히 적은 양의 방사선으로도 고화질의 영상을 구현할 수 있으므로 방사선 피폭에 대한 두려움과 이와 관련된 문제를 개선할 수 있는 사용자 친화적인 차세대 센서다.
△차세대 X-레이 의료기기:
낮은 전기에너지에서도 전계방출(field emission)특성 및 열적 안정성이 가장 우수한 것으로 알려진 탄소나노튜브(CNT)를 냉음극 전자방출원으로 활용한 신개념 X-선관을 개발한 바 있다. 기존의 텅스텐필라멘트 X-선관의 단점을 해결하며, 가격이 저렴(기존의 1/2 수준)하고 이미지의 해상도가 우수한 소규모의 포터블 X-선관을 개발했으며, 암 등의 고해상도 진단 시스템, 암(유방암, 위암)근접치료시스템 등에 응용될 수 있다.
또한 양성자(proton)가속기를 이용한 프로톤테라피 (현재, 일산 국립암센터에서 사용)가 치료 효율이 우수하여 당분간 일정한 성장세를 유지할 것으로 전망되는 반면, 제작비용 및 유지보수 비용이 막대하여 사용에는 한계가 있다는 점에서 그 대체 기기술로서 20TW의 고출력 레이저를 이용한 전자빔가속기 기반의 암 치료용 전자빔테라피 기술을 개발 중이다. 이는 소형으로 제작 가능하며, 고출력 레이저의 기술개발 속도 및 관련 핵심 부품의 발전 속도가 빨라 기존 암 치료용 의료기기에 비해 획기적인 경제적인 비용으로 제작 가능한 장점이 있다. 또한 모든 피부암 치료는 물론, 뇌종양, 척추 종양 제거, 부인과 종양 제거(유방암/자궁암), 방광암, 폐 및 식도 종양 제거 등을 비롯해 바이오메디칼 이미징에도 응용이 가능하다.
의료기기 최고 전문가 최신 트렌드 공유
지식경제부, 경기도, 안산시, 경기테크노파크, 대한전기학회, 대한의용생체공학회, 대한영상의학회의 후원으로 진행되는 이번 세미나에서는 KERI의 연구자 외에도 의료기기 분야 최고 전문가들이 관련 최신 트렌드를 공유할 계획이다
우선 강흥식 교수(전 서울대 분당병원장)이 ‘최신 의료기술 및 서비스 동향’에 관해 발표한다. 아울러 △한국의 디지털 호스피탈 현황 및 세계화 전략 (김진태 박사/유비케어 대표 이사) △신성장동력 산업 추진 현황 (한민구 교수/서울대학교) △차세대 의료기기 개발 현황 및 향후 계획 (나기환 서기관/지식경제부) △전기 의료기기 발전 전략 포럼 소개 (허영 박사/의료기기정보지원센터장), 그리고 패널 토의 및 간담회가 이어질 예정이다.
한편, 경남 창원에 본원을 두고 있는 KERI의 안산분원에는 융합 기술연구단(전기정보망 연구그룹, 차세대 엑스선 의료기기 연구그룹, 생체전자센서 전문연구랩, 테라헤르츠파 전문연구랩, 전기융합기술팀)과 더불어 한·러 합작 형태의 광학 연구 기관인 ‘소이코리아센터(SOI-KOREA CENTER)’가 주력으로 포진해 있다.
한국전기연구원 개요
한국전기연구원(KERI)은 과학기술정보통신부 국가과학기술연구회 산하 정부출연연구기관이다. 1976년 국가공인시험기관으로서 첫 출발한 이후 2017년 기관평가에서 우수 등급을 획득하는 등 최고 수준의 전기전문연구기관이자 과학기술계 대표 정부출연연구기관으로 성장했다. 현재 경남 창원에 소재한 본원 외에 2개의 분원(안산, 의왕)이 있으며, 전체 직원수는 620여명에 달한다. KERI는 실현 가능하면서도 대규모 파급효과가 기대되는 연구과제를 집중 선정하여 국가사회에 기여하는 대형 성과창출을 위해 연구개발에 매진하고 있다. 주요 업무분야는 차세대전력망 및 신재생에너지, 초고압직류송전(HVDC), 전기추진 및 산업응용 기술, 나노신소재 및 배터리, 전기기술 기반 융합형 의료기기, 중전기기 시험인증 등이 있다.
웹사이트: http://www.keri.re.kr
연락처
한국전기연구원 융합기술연구단 생체전자센서전문연구랩 허영 박사 (랩장) 031-8040-4150
