▲ 성균관대학교 IT가속기공학연구센터 채종서 교수

기존 대비 생산효율 10배 향상, 중소규모 병원에도 설치 가능
현재 전국 의료기관에 방사성동위원소 생산용으로 가동되고 있는 사이클로트론은 한국원자력의학원이 개발한 국산 사이클로트론 8대를 포함한 총 39대. 하지만 그 중 대부분이 값비싼 비용을 지불하고 외국에서 들여온 것이며, 30~40평의 공간이 필요하고 무게도 18~20톤에 달해 설치와 운용이 쉽지 않다.

또한 이른 아침에 전문기사가 기계를 작동해 한꺼번에 많은 양의 방사성동위원소를 생산해두고 사용하는 방식으로 운용되며, 오후에는 반감기 때문에 품질이 떨어져 다른 병원에 공급하기도 어렵다. 암 환자가 갈수록 늘어나고, PET 촬영의 이용횟수 또한 두 배 가까이 증가한 상황에서 의료용 동위원소의 공급은 턱없이 부족한 것이 지금의 현실인 것이다.

이러한 가운데 채종서 교수는 지난 2014년, 세계 최소형이자 초절전형 9MeV급 사이클로트론을 개발하며 의료용 방사성동위원소 활용의 새 지평을 열었다는 평을 받고 있다.

채종서 교수 연구팀이 개발한 초소형·초절전형 사이클로트론 ‘스커시-9(SKKUCY-9)’은 동급의 외국 제품보다 크기가 1.5배 작아진 것은 물론, 무게도 6톤으로 경감시켜 설치나 활용의 제약이 대폭 줄어들었다. 또한 선진국 경쟁제품에 비해 전력효율이 약 20% 정도 좋고, 가격도 70% 수준에 불과해 경제적이며, IT기술을 결합해 직접 기계를 조작하지 않고도 가동과 생산이 가능하다.

기존 제품 대비 생산효율을 10배나 향상시킨 ‘스커시-9’은 국내 중소규모의 병원에도 보급이 가능한 것은 물론 해외 시장에서도 우수한 경쟁력을 확보하고 있다.

채 교수는 “스커시-9은 자석 사이의 갭을 줄이는 정밀 가공기술을 통해 크기를 소형화하고, 효율을 높였습니다. 소형 가속기의 보급은 국민 건강을 위한 소규모 PET 클리닉의 확산에 기여하는 것은 물론 반감기가 짧은 탄소-11 연구 활성화에도 도움이 되리라 생각합니다”라고 밝혔다.

세계 최고의 입자가속기 연구센터로 발돋움할 것
현재 ‘스커시-9은 ㈜퀀텀바이오사이언스(QBS)로 기술 이전되었으며, 1조8천억 달러 규모의 세계시장을 공략하기 위한 상용화 단계를 진행 중인 상태이다. 성균관대 IT가속기공학연구센터는 또한 Dual-head 갠트리 방사선 치료시스템 개발, 방사선 치료를 위한 X-band급 전자가속기 개발 등의 내부 연구 과제 뿐 아니라 CERN, PSI, KEK, J-PARC, ANL, INFN, BNL 등의 세계적인 연구소와의 지속적인 교류 및 인력 파견을 통하여 세계 최고 수준의 입자가속기 기술 개발에 참여하고 있다. 이러한 결과로 센터는 기술 이전 2건과 최근 5년간 SCI/SCIE 논문 37건 이상, 26건 이상의 특허 등록 등의 성과를 창출했다.

채 교수는 “가속기 연구 분야는 자본 및 기술 집약적인 특성을 가지고 있어 소규모로는 수행하기 어려운 주제입니다. 때문에 주로 한국연구재단, 한국원자력연구원에서 연구 과제를 수주받아 진행해야 한다는 한계가 있었습니다”라며, “이에 따라 저희 연구소에서는 연구의 초점을 소형화, 절전형 등 실용화 및 사업화가 가능한 부분에 맞춤으로써 기업의 참여가 상대적으로 수월할 수 있도록 주력해 왔습니다. 또한 결과물을 제품화하고 보급하기에도 용이해져 더욱 가시적인 기술 개발을 이룰 수 있었습니다”라고 밝혔다.

또한 이에 덧붙여 “저희는 산업·경제적 필요에 따른 솔루션 개발 및 인력 육성 뿐 아니라 국민 건강 증진에도 이바지할 수 있는 방사선 의학 기술의 향상을 위해 노력하고 있습니다. 앞으로도 입자 가속기 분야의 첨단 기술 개발을 통해 국민 삶의 질 향상에 기여할 수 있도록 한걸음씩 나아가겠습니다”라고 밝혔다. 세계를 선도하는 대한민국을 만들어가는 이들의 노력에 응원의 박수를 보낸다.

월간 파워코리아 1월 지면 인터뷰

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