동남권원자력의학원, 암치료용 컴팩트형 방사선원 개발

국내 최초 C-밴드형 가속관 이용, 6 MeV급 전자선·엑스선 발생

동남권원자력의학원(양광모 의학원장)은 최근 방사선 치료기의 국산화에 있어 핵심 기술인 6 MeV급 고출력 방사선 발생에 성공했다고 16일 밝혔다.

이번 성과는 국내 최초로 C-밴드형 가속관 기술이 적용됐다. 지난해 1차 개발한 방사선원보다 월등히 향상된 성능을 보임으로써 방사선 치료기 국산화를 앞당길 것으로 보인다.

의학원은 ‘동남광역경제권선도산업 육성사업’의 일환으로 포항가속기연구소 및 ㈜태성정밀과 공동으로 연구를 수행했다. 국내에서 널리 사용되고 있는 수입 방사선 치료기와 동등한 성능을 목표로, 총 3년의 연구기간 동안 설계와 제작 그리고 성능 시험에 집중했다.

그 결과 2년차인 지난해 4월에 4 MeV급 방사선원 개발에 성공했다. 그 후 약 10개월 동안 고주파 출력과 빔의 집속력을 높여 올해 초 6 MeV급 전자선과 엑스선의 발생 실험에 성공하여 3년차 연구를 마무리했다. 6 MeV 에너지는 1.5 V 건전지 40만개로 낼 수 있는 에너지로, 치료용 가속기의 성능 범위에 해당한다.

C-밴드형 가속관은, 기존 방사선치료기에서 사용되는 S-밴드형보다 길이가 짧고, 방사선 발생에 필요한 전자 가속장치를 기존보다 소형화할 수 있어 컴팩트형 가속관으로 불린다. 특히, 국내에서 자체 개발한 고유 기술이기 때문에 방사선 치료기로 개발하면 세계시장에도 진출할 수 있다.

양광모 의학원장은 “앞으로 가속관 등 핵심부품들의 제작 기술을 실용화하고, 국내의 강점인 기계와 전자 제어기술 그리고 의료용 소프트웨어 기술을 융합함으로써 방사선 치료기 국산화에 성공할 수 있다”고 전망했다.

“이번에 개발한 6 MeV급 방사선원은 소형 고출력 전자 가속기를 내장하고 있어, 전자 가속기를 분리하여 산업용 방사선 발생장치를 개발하는 경우에도 재료, 환경, 비파괴 분야 등에서 다양하게 활용할 수 있다. 또한 강한 전자빔이나 엑스선을 이용하는 물리학 실험 분야 또는 반도체 시험 분야에서도 본 전자 가속기를 이용하여 소규모 실험 시설을 구축할 수 있어 의료와 산업, 연구 분야 전반에 신수요를 창출하는 데에도 한몫을 할 것이다”라고 전망했다.

동남권원자력의학원은 위와 같은 계획을 효율적으로 추진하기 위하여 지난 2012년에는 포항가속기연구소, 2014년에는 ㈜태성정밀과 MOU를 체결했다. 또, 올해 초 부산테크노파크 및 오송 첨단의료기기 개발지원센터와 기술협력 MOU를 체결한 바 있으며, 현재의 성과를 바탕으로 향후 방사선 치료기 국산화와 소형 가속기 기술의 자립을 위하여 지속적인 기술개발 및 재원 확보에 주력할 예정이다.