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관련소식 전기연, 차세대 의료기기 전문연구기관으로 도약
2008-08-05 09:07:05
woorimtech <> 조회수 7182
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30여 년 축적된 전기 기반 기술 및 융복합 기술로 연구성과 창출

한국전기연구원이 전기 의료기기 전문연구기관으로 새로운 도약을 준비하고 있어 관심을 모으고 있다.

특히 최근에는 전기 의료기기 발전 전략포럼 구성에 나서는 등 안산분원을 차세대 융합기술 분야의 연구개발 거점으로 집중 육성해 나가고 있다.

첨단 의료기기 산업은 미래 국가 신성장동력으로 꼽히는 분야. 그러나 많은 의료기기가 수만볼트의 고전압이나 대전류 전원을 적용하고 있으며 고도의 시스템 제어기술이 요구되는 첨단기술 분야에 속한다.

실제로 첨단 의료장비인 MRI나 CT 촬영은 초고자장의 발생기술과 대용량 전원기술, 갠트리 및 회전체 설계 제작기술, 고에너지 입자 검출기술 등이 요구되는 전기공학 기술을 기반으로 하고 있어 전기연구원이 30여 년간 축적해 온 전기 기반 기술 및 융복합 기술을 접목시킨다면 첨단 의료기기 개발에 큰 역할을 할 것으로 기대되고 있다.

이에 전기연은 엑스레이 및 PEC-CT용 센서 및 시스템과 CNT를 이용한 X-레이 광원, 레이저 형광을 이용한 암 진단기기, 원격의료 진단 통신 인프라 기술 및 U-헬스, THz 광원과 암 진단기기, 전자빔 암 치료기기, 조기 암 진단용 바이오 센서 및 광학 의료시스템 등 차세대 의료기기 개발을 적극 추진하고 있다.

또한 전기정보망 연구그룹과 차세대 엑스선 의료기기 연구그룹, 생체전자센서 전문연구랩, 테라헤르츠파 전문연구랩, 전기융합기술팀 등을 융합기술연구단으로 출범시켰으며 한러 합작 형태의 광학연구기관인 '소이코리아센터(soi-korea center)'를 주축으로 차세대 의료기기 개발을 준비하고 있다.

다음은 전기연에서 개발한 차세대 의료기기 분야의 성과물

▲ 고감도 휴대형 바이오센서 기술=미량의 혈액 샘플을 이용해 4가지 암 표지자(간암, 대장암, 전립선암, 폐암)를 동시에 실시간으로 정성 및 정량적으로 검출할 수 있는 휴대형 진단 시스템이다.

▲ 고감도 휴대형 바이오센서 

의료기관이 부족한 원격지 등에서 손쉽게 활용이 가능해 농어촌 및 벽지의 의료서비스를 개선시킬 수 있는 효과가 있으며 건강 검진 등에 접목할 경우 여러 종류의 암을 손쉽게 검진할 수 있어 암 조기 진단 효율을 크게 향상시킬 것으로 예상된다.

▲ 테라헤르츠파의 의료영상 적용기술=테라헤르츠파는 X-선의 백만분의 일의 에너지를 가져 생체조직을 파손하지 않고 투과하는 장점이 있으며 수분에 민감하게 반응해 암과 정상세포와 같이 수분량이 다른 조직을 쉽게 식별할 수 있다.

전기연 테라헤르츠파전문 연구랩의 THz파 기술은 피부암, 구강암, 유방암, 화상진단, 치과진단 등 분야 이외에 제약산업, 공항에서의 폭발물 및 불법약물의 검색, 품질관리, 반도체 박막 분석, 비파괴 검사 등에 광범위하게 활용이 가능하다.

▲ 원격의료진단/u-헬스 기술=전기시스템 운영 및 이용변환 기술을 이용해 점차 고령화되고 있는 사회에서 재택주거자 중심의 건강관리시스템을 PLC 전기에너지통신망에 기반해 구성, 고령화 사회에서의 국민건강관리에 대한 국가의 경제, 사회적 비용 억제에 기여하고자 하는 기술이다.

▲ PLC 기반의 원격헬스케어 시스템 

세부 기술로는 에너지 모니터링 기반 독거노인 안부확인 시스템과 이동형/휴대형 헬스케어 시스템, 생체신호 측정용 복합센서 등이 있다.

▲ 구강암 조기 진단용 의료시스템=기존의 구강암 조기진단 방법이 구강 내의 세포조직을 떼어내어 조직을 관찰하는 원시적 방법으로 불편하고 환자에게 부담을 주며 시간도 많이 걸렸다.

그러나 환자의 구강에 광센서를 삽입해 암세포 여부를 직접 현장에서 진단함으로써 간단한 방법으로 환자에게 부담을 덜어주고 시간을 줄일 수 있는 시스템이다.

비 절개 방법을 통한 인체에 무해한 기술이며 의료+광+영상에 의한 새로운 차세대 영상기반 기술 확보로 향후 뇌, 유방, 인체내 장기, 혈액 등 각종 암에도 적용이 가능한 미래지향적 연구이다.

▲ X-선 영상진단센서=디지털 영상진단 시스템의 핵심기술로 X-선에 의해 표현되는 신호를 디지털화해 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 있어 방사선 피폭에 대한 두려움과 이와 관련된 문제를 개선할 수 있는 사용자 친화적 차세대 센서다.

▲ 차세대 X-레이 의료기기=낮은 전기에너지에서도 전계방출 특성 및 열적 안정성이 가장 우수한 것으로 알려진 탄소나노튜브(CNT)를 냉음극 전자방출원으로 활용한 신개념 X-선관을 개발했다.

기존의 텅스텐필라멘트 X-선관의 단점을 해결하며 가격이 저렴하고 이미지의 해상도가 우수한 소규모의 포터블 X-선관을 개발했으며 암 등의 고해상도 진단 시스템, 암 근접치료 시스템 등에 응용될 수 있다.

또 양성자 가속기를 이용한 프로톤테라피가 치료효율이 우수해 당분한 일정한 성장세를 유지할 것으로 전망되는 반면 제작비용 및 유지보수 비용이 막대해 사용에는 한계가 있다는 점에서 대체기술로 20TW의 고출력 레이저를 이용한 전자빔 가속기 기반의 암 치료용 전자빔 테라피 기술을 개발하고 있다.

이 기술은 소형으로 제작이 가능하고 고출력 레이저의 기술개발 속도 및 관련 핵심부품의 발전속도가 빨라 기존 암 치료용 의료기기에 비해 획기적인 경제적 비용으로 제작이 가능한 장점이 있다.

 

저작권자 2008.08.05 ⓒ ScienceTimes