컴퓨터단층촬영(Computed Tomography, CT)은 X선을 이용해 X레이보다 보다 정밀하게 질병을 검사할 수 있다는 장점을 가진다. 원리는 다르지만 자기공명영상(MRI)도 목적은 같다. 질병의 치료를 위해서는 정확한 진단이 뒷받침되어야 한다.

하지만 이 시장은 제너럴일렉트릭(GE), 필립스, 지멘스가 완전히 삼분하고 있어 신규 사업자가 끼어들 구석이 없다. 기술력이나 경험 차이도 있지만 시장의 주도권을 이들 업체가 쥐고 있어 새로이 영업망을 개척하거나 병원 등 의료 기관과의 관계 확장이 쉽지 않다. 비유하자면 D램, 낸드플래시 시장을 우리나라 삼성전자, SK하이닉스가 틀어잡고 있어 중국 반도체 업체가 진출하기 어려운 것과 마찬가지라고 보면 된다.

이런 상황에서 최근 한국전기연구원(KERI)은 ‘암 조기 진단용 스펙트럴 CT 및 생체형광 융합 영상진단시스템’ 기술로 차세대 CT의 가능성을 엿보고 있다는 점은 의미가 있다. CT는 그 자체로 인류 의료 기술 발전에 상당한 도움을 줬다. 그 공로로 CT를 개발한 앨런 매클라우드 코맥과 고드프리 하운스필드는 1979년 노벨의학상을 받았을 정도다.

내쇼날인스트루먼트(NI) 연례 컨퍼런스가 진행되고 있는 미국 오스틴컨벤션센터에서 24일(현지시간) 진승오 KERI RSS센터장과 신기영 선임연구원을 만났다.

이들이 개발한 암 조기 진단 기술은 ‘NI 엔지니어링 임팩트 어워드(EIA)’에서 선행연구(Advanced Research) 부문 최종 우승후보에 오르기도 했다. 본상 수상은 하지 못했지만 결선에 올랐다는 점 자체로도 큰 의미가 있다.

- 이번에 개발한 기술을 간단히 설명한다면?
▲ 광자계수 검출기(Photon Counting Detector, PCD) 기술을 활용한 스펙트럴(Spectral) CT와 생체 조직의 자가 형광이나 외부에서 주입하는 형광 물질을 검출해 영상화하는 생체형광영상을 얻을 수 있는 장비다. 기존에는 이런 영상을 얻으려면 각각의 부분을 촬영해야 하는 번거로움이 있었다.

- 그래도 어렵다.
▲ 암이 퍼진 부위를 정확하게 보자는 거다. 이 정도의 영상을 얻으려면 다양한 디스플레이 장비를 연결하고 통합해야 했다. 그걸 만든 거다. 더구나 형광 영상은 피부에서 깊숙하게 들어갈수록 빛의 낮은 투과도와 산란 등의 문제가 있다. 하지만 스펙트럴 CT 기슬을 통해 피부 깊이의 제약이 없이 높은 해상도의 영상을 얻어 정확한 병변 진단과 치료에 필요한 기술을 개발할 수 있게 됐다.

- 핵심 기술이 무엇인지 궁금하다.
▲ 캘리브레이션 알고리즘이다. 에너지의 전위 차이를 구별해서 촬영할 수 있는 기술이므로 얼마나 영상을 잘 분석할 수 있느냐가 중요하다. 특정한 조영제와 스펙트럴 CT 기술을 조합하면 어떤 영역에서 무슨 의미를 가지고 있는지 알 수 있다.

- 그러면 NI 기술은 어디에 쓰였나?
▲ 기술에 대한 가능성을 평가해야 다음 단계에 진입할지를 판단할 수 있다. NI 제품으로 손쉽게 하드웨어와 소프트웨어를 설계해 모터를 제어할 수 있었다. 모터 제어가 필요했던 이유는 소스, 그러니까 병변부위의 분포가 어떤지 알아내야 했는데 이를 구동하려면 정밀한 모터 제어 기술이 필요하다. CT는 무엇보다 카메라 각도를 위한 동기제어(synchronization control)가 중요하기 때문이다. 더불어 주요 부품에 대한 통신과 시스템 통합, 이런 모든 요소를 빠르게 결합해 프로토타입을 만들려면 NI 플랫폼이 가장 적합했다.

- 개발 의미와 앞으로의 계획은?
▲ 이번에 개발한 것은 전임상 단계의 기술이다. 아직 의료 기기는 아니지만 기술 자체는 세계 최초로 알고 있다. 오랫동안 X레이 기술을 개발해왔는데 자연스럽게 차세대 CT에 대한 고민으로 이어졌다. GE, 필립스, 지멘스의 삼자구도에 변화를 주는 것이 이 제품이 궁극적으로 가져야할 의미라고 생각한다.

<오스틴(미국)=이수환 기자>shulee@ddaily.co.kr