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연구실탐방 | 캠퍼스컬쳐

대한민국 국민의 사망원인 1위는 바로 ‘암(악성신생물)’이다. 치료 기술이 계속해서 발전하고 있지만 우리 주변에서 암 환자를 찾는 것은 매우 쉬운 일이 되었고, 여전히 암은 우리에게 가장 무서운 질병이다. 이러한 암을 치료하기 위해 환자들은 흔히 방사선 치료를 선택하고 있다. 우리 학교 IT 가속기 공학 연구센터는 새로운 방사선 치료 기기를 개발해 환자들의 고통을 경감시키고, 치료의 효율성을 극대화했다. 즉, 암 치료 분야와 방사선 의료기 시장에 새로운 패러다임을 제시한 것이다. 이번 연구실 탐방에서는 세계 최초 X-Band급 이중 헤드 방사선 암 치료기를 개발한 IT 가속기 공학 연구센터의 채종서 센터장님과 이야기를 나누어 보았다.

Interviewee: 채종서 교수님 (IT 가속기 공학 연구센터장)

Q. 세계 최초 X-Band급 이중 헤드 방사선 암 치료기를 개발하신 것을 축하 드립니다. 간단히 이번에 개발하신 기기에 대해 설명해주세요.

저희 연구센터가 개발한 X-band 급 이중헤드 방사선 치료기는 기존의 1~1.5m 크기의 방사선원 장치를 26cm의 크기로 줄여 한 몸체에 두 대의 X선을 발생시키는 암 치료기입니다.

Q. 개발하신 방사선 암 치료기가 기존의 암 치료기와 어떤 점에서 차별화 되었나요?

저희가 개발한 암 치료기는 X선을 사용한다는 점에서 기존의 방사선 암 치료기와 유사성을 지닙니다. 그러나, 기존의 장치와 달리 저희 기기는 입체적으로 암 종양을 제거 하는 동시에 같은 부위에 다른 각도를 교대로 조사할 수 있습니다. 시간 절약은 물론 환자에게 과잉으로 방사선이 피폭되는 것을 최소화해 치료의 효율성을 높이게 되었습니다. 병원은 치료에 소요되는 시간을 최소화해 한 기계에서 더 많은 환자를 치료 할 수 있게 되어 경제적인 이득을 볼 것으로 예상됩니다.

Q. 그렇다면 해당 기기 개발로 인해 관련 사업이나 시장에 어떤 변화가 일어날 것으로 예상하시나요?

전 세계 방사선치료기 시장의 규모는 약 2조원 정도 입니다. 어마어마하게 성장한 방사선 치료기 시장을 미국의 Varian사와 스웨덴의 Elekta사가 양분하고 있습니다. 후발 주자인 한국과 같은 나라에서 단단하게 양분된 방사선 치료기 시장을 뚫기 위해서는 ‘이중헤드 치료기’와 같이 새로운 아이디어가 수반된 장치가 필요합니다. 저희 이중헤드 치료기가 시장에 진입하면 가격 경쟁력은 물론 치료 효율에서 월등할 것으로 예상되어 세계 시장에서 큰 반향이 일어날 것으로 예상됩니다.

Q. 한국원자력연구원 및 한국원자력의학원과 공동으로 연구를 진행하셨는데, 진행 과정에서 팀워크는 어땠나요? 특별한 에피소드가 있다면 말해주세요.

저희 연구실에서 졸업 하는 많은 석, 박사 연구원들은 한국원자력연구원과 한국원자력의학원에 연구원으로 취업하고 있습니다. 졸업 후에도 저와 같이 일 하다 보니 순간적으로 출연 연구원 연구원이 아니라 아직도 저희 연구실의 학생으로 착각하는 일이 자주 있습니다. 연구원들도 아직 저를 지도 교수로 생각하고 있고요. 그래서인지 서로 배려하고 도움을 주는 존재이기에 팀 워크 부분에서는 매우 좋습니다.

Q. 평소 IT 가속기 공학 연구센터는 어떤 분야에 대해 연구하나요?

저희 연구실은 입자가속기 연구와 기술 개발을 기초 플랫폼으로 삼고 있습니다. 더불어, 암 치료용 방사선치료기기를 비롯하여 핵 의학 기기 등 방사선의료기기 연구와 중성자를 이용한 토륨 에너지 발생용 원자력 에너지 발생 장치 개발도 진행하고 있습니다. 이 밖에도, 공항, 항만 등에 많이 활용될 수 있는 방사선 검색 장치 등 방사선 응용 분야에 대해 전반적으로 연구 및 개발을 진행하고 있습니다.

Q. 최근에 진행하신 연구 활동에 대해 소개해주세요.

저희 연구실에서는 방사성 의약품을 만들 때 사용하는 ‘사이클로트론’과 중성자를 발생시키는 ‘컴팩트 사이클로트론’을 개발하고 있습니다. 방사선을 이용해 암 치료의 효율을 극대화 하기 위하여 ‘방사성 나노암치료용 의약품’을 개발하고 ‘사이클로트론’을 이용한 질량분석기도 개발하고 있습니다. ‘검색장치용 전자선형 가속기’를 비롯하여 다양한 입자 가속기와 응응 장치를 연구하는 일도 하고 있습니다. 지난 10년 동안 프랑스, 독일과 ILC의 거대 입자검출기에 들어가는 능동 ASCI 칩과 보드 및 전자장치를 국제 협력과제로 선정해 개발하고 있습니다.

Q. 평소 연구실 분위기는 어떤가요?

제가 술과 담배를 하지 않다 보니 학생들도 술을 많이 하지 않는 모양입니다. 초기에 우리 연구실에는 축구를 잘하던 학생들이 많아 축구팀을 구성하기도 했습니다. 요즘은 맛있는 음식점을 많이 찾고 본인이 먹었던 맛있는 음식을 함께 공유하고 있습니다. 학생들이 음악을 좋아하고 학생들 중에는 유별나게 노래를 잘하는 사람이 많아 함께 음악 감상을 하며 지내고 있습니다.

Q. 학생들이 연구실에서 졸업한 후에는 주로 무슨 일을 하나요?

졸업생들은 주로 정부 출연연구원의 선임연구원으로 취업하고 있습니다. 박사를 취득한 연구원들의 주요 진출지는 한국원자력연구원, 한국원자력의학원, 한국전기연구원, 국가핵융합연구소, 한국원자력안전기술원 등이 있습니다. 석사 졸업생 중에는 삼성SDI, 삼성전자, SK 하이닉스에 취업한 학생들도 있지만 정부 출연연구원에 진출하는 비율이 압도적으로 높습니다.

Q. 향후 진행하실 연구나 해보고 싶은 연구 활동에 대해 말씀해주세요.

안전한 원자력을 발전시키는데 관심이 많아 ‘고선속 중성자’를 발생 할 수 있는 가속기를 개발하고 싶습니다.

Q. 본 센터가 진행하는 연구의 최종 목표는 무엇인가요?

저희는 교내에 약 12,000평 규모의 방사광 시설을 우리의 설계로 건설하는 것을 목표로 삼고 있습니다. 그 밖에도 많은 목표를 가지고 있는데, 그 중 하나는 초전도 입자선 치료기를 개발하는 것입니다. 암으로 고통 받는 환자들이 매우 많고, 늘어가고 있는 만큼 융•복합 방사선 의료기기를 개발해 환자의 고통을 줄여주고, 후유증 없이 암을 완치할 수 있는 기술과 기기도 개발하고 싶습니다.

Q. 연구실 팀원들에게 평소 하고 싶었던 말씀이 있으신가요?

항상 눈과 귀를 열고 살며시 눈을 감고 고민하세요. 그리고 기록하고 정리하세요. 마지막으로 이를 객관화 하세요. 과학 기술은 기적이 아닙니다. 정량적인 기록과 누적된 객관적인 자료 마지막으로 논리로 만들어진 조화(하모니)입니다.

한휘연 기자
김성현 기자