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- 방사선 암 치료 전국 어디서나 정확하게 받는다
- [이데일리 강민구 기자] 병원별로 달랐던 방사선 암 치료를 전국 어디서나 정확하게 받을 수 있게 될 전망이다.한국표준과학연구원은 방사선표준그룹 선량측정표준팀이 방사선 치료의 정확도를 높일 수 있는 측정표준 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.독자적으로 측정표준 기술을 개발해 확보한 국가는 한국을 포함해 미국, 영국, 프랑스, 캐나다, 독일, 일본 등 전 세계 7개국뿐이다.김인중 한국표준과학연구원 책임연구원(왼쪽)팀이 개발한 열량계를 이용해 흡수선량을 측정하고 있다.<사진=한국표준과학연구원>방사선 치료는 고에너지 방사선을 사용해 암세포를 죽인다. 수술, 항암 약물치료와 함께 널리 사용되는 암 치료법으로 국내 암 환자의 약 30% 이상이 방사선 치료를 받고 있다.정확하고 효과적인 방사선 치료를 하려면 숙련된 의료진과 첨단 치료기기가 필요하다. 첨단 치료기기는 원하는 위치에 원하는 만큼 방사량을 조사하는 것이 중요하다.국제방사선단위측정위원회(ICRU)는 환자가 받는 선량의 불확도를 5% 이내로 유지하길 권고하고 있다. 비싸고 좋은 기기라 해도 기기 간 방사선학적 차이가 존재하고, 시간이 지나면서 방사선 특성과 선량 등에 변화가 발생할 수 있다. 이에 지속적인 교정으로 치료기기의 선량을 정확히 유지하는 것이 필요하다.하지만 교정에 사용되는 기준 방사선과 치료기기에 사용하는 기준 방사선이 달랐다. 초기 방사선 치료기기에는 방사성 동위원소인 코발트 60에서 방출되는 감마선을 이용했지만, 현재 의료용 전자선형가속기에서 방출되는 고에너지 엑스선을 주로 사용했다.두 가지 방사선 모두 광자라는 공통점이 있지만, 에너지가 달라 이론적인 관계식을 이용해 보정해야 했다. 따라서 실제 병원에서 치료에 사용하는 엑스선 선량의 불확도는 커질 수밖에 없었다. 병원마다 사용하는 치료기기 값의 차이에 따라 병원별로 치료품질의 격차가 발생했다.이에 연구팀은 방사선의 에너지와 관계없이 치료 방사선의 선량을 절대적으로 결정하는 기술을 개발했다. 절대적 측정이라는 점에서 기존 방식보다 더 정밀한 측정이 가능하다.연구팀은 흑연을 매질로 사용하고, 흑연 매질에 방사선을 쪼였을 때 올라가는 흑연 온도를 측정했다. 여기에 비열을 곱했다. 또 정밀한 몬테카를로 전산모사연구를 통해 구한 흑연과 물 간의 선량변환인자를 적용해 인체와 가장 유사한 물질인 물에 대한 정확한 선량을 결정했다.김인중 책임연구원은 “열량계 기술에 대한 교정 서비스가 제공되고 있고, 이를 이용하면 병원에서 측정하는 선량의 불확도를 기존 대비 절반 수준으로 낮출 수 있다”며 “앞으로도 국내외 병원의 선량 측정 품질보증에 참여하겠다”고 말했다.연구 결과는 측정표준 분야 국제 학술지인 ‘메트롤로지아(Metrologia)’에 게재됐다.
- 뚫리지 않는 '양자보안'을 잡아라..150억 공공 과제도 첫 선
- [이데일리 김현아 기자]통신망에 연결되는 자율주행차, 원격 로봇 시대가 다가오면서 해킹에 대한 두려움이 크다. 특히 현재 은행 전산망이나 전자상거래 등에 쓰이는 RSA 암호를 순식간에 풀 수 있는 양자컴퓨팅 개발에 IBM, 인텔, 구글, 알리바바 같은 글로벌 IT기업이 뛰어들자 이를 막는 양자 보안(Quantum Security)에 관심이 집중된다.양자보안이란 ‘빛’의 최소 단위 입자인 양자(Quantum)의 특성을 활용한 보안(Security)으로 △패턴이 없고 예측 불가능한 양자의 특성을 활용해 난수를 만드는 양자난수생성기(QRNG)와 △통신망 양 끝단에 장비를 설치해 해킹이 불가능하게 하는 양자키분배(QKD)기술이 있다.SK텔레콤·KT가 국내 기업인 비트리, 이와이엘 등과 제휴해 뛰어들었는데, LG유플러스는 양자 특성을 보안에 활용하는 게 아니라 양자컴퓨터로 뚫릴 위기인 현재 보안을 막는 방법(양자내성암호기술)이라는 게 다르다. ▲SK텔레콤자회사 IDQ(ID Quantique) 연구진들이 SK텔레콤분당사옥에서 ‘갤럭시 A 퀀텀’ 스마트폰과 양자난수생성(QRNG) 칩셋을 테스트하고 있다.왜 양자보안인가..보안성과 효율성 때문양자보안은 빛의 알갱이(양자)가 가진 중첩성( ‘0’ 과 ‘1’의 정보를 동시에 가짐)과 비가역성(한번 측정되면 원래 상태로 돌아올 수 없는 것)을 활용한다.지난달 SK텔레콤이 삼성과 출시한 세계 최초 양자암호 5G폰인 ‘갤럭시 A 퀀텀’에는 QRNG 칩셋이 들어 있다. 원리는 ①스마트폰 내부 LED 광원부에서 방출되는 빛(양자)를 ②상보성금속산화막 반도체(CMOS)의 이미지센서가 감지해 디지털 신호로 바꾸고 ③이렇게 만들어진 풀리지 않는 암호(양자 난수)로 T아이디 인증 로그인이나 SK페이 지문 인증을 보호하는 것이다.양자난수는 소인수분해로 풀 수 있는 현재의 RSA 암호와 달리 양자컴퓨터로도 풀 수 없어 최고의 보안체계다. 뿐만아니라 칩 가격이 인하돼 자율주행차를 위한 전장이나 CCTV 카메라 등에 들어가면 클라우드 보안보다 효과적이다. 조형준 ADT캡스 연구소장은 “영상보안을 중앙 클라우드에서만 처리하면 병렬처리로 가격이 올라갈 수 있다”면서 “하지만 CCTV나 녹화장치에 QRNG 칩을 넣으면 AI전용칩이 들어간 카메라와 저장장치가 안전해지고 가격을 낮출 수 있다”고 설명했다. ▲KT융합기술원 연구원들이 서초구 KT연구개발센터에서 양자 암호 통신 기술을 테스트하고 있다.초소형 칩셋 양산 성공한 SKT..코렌 수주한 KT양자보안이 4차 산업혁명 시대 최고의 보안 기술로 주목받으면서 SK텔레콤과 KT가 기술개발, 국제표준 등을 두고 자존심 대결을 벌인다.11년 전 양자보안 투자를 시작한 SK텔레콤은 자회사 IDQ와 함께 지난해 유럽과 미국에 QKD를 수출하는 쾌거를 이뤘다. 일본 도시바를 제치고 공급 물량 1위를 차지했다. 지난 달에는 국내 이미지신호프로세서(ISP) 반도체설계자산(IP) 회사 비트리(BTREE)와 세계에서 가장 작은 크기(가로 2.5 x 세로 2.5㎜)의 QRNG 칩셋을 양산해 ‘갤럭시 A퀀텀’을 출시하는데 성공했다.KT는 국내 스타트업인 이와이엘(EYL)과 QRNG 분야에서 협력하고, 지난 4월에는 한국정보화진흥원(NIA)이 발주한 ‘초연결 지능형 연구개발망(코렌·KOREN)’의 양자암호통신망 구축과 운영 과제를 수주했다. KT 관계자는 “이와이엘은 방사성 동위원소를 소스로 이용해 LED 광원을 소스로 이용하는 제품(비트리)보다 수명이 길다”고 밝혔다.LG유플 방식은 달라..양자 활용 보안 기술 아냐반면 LG유플러스는 서울대산업수학센터, 크립토랩과 제휴해 자사 광통신장비에 양자내성암호기술을 적용했다. 이는 양자보안기술이 아니라 양자컴퓨터로 무너질 위기에 처한 RSA 암호체계를 지켜주는 것이다. SK텔레콤 관계자는 “LG의 개념은 1994년 수학자 피터 쇼어(Peter Shor)가 개발한, 양자컴퓨터를 이용한 새로운 소인수분해 알고리즘을 소프트웨어적으로 막자는 것”이라고 설명했다. SK텔레콤과 KT의 방식은 하드웨어 방식이어서 소프트웨어 방식인 LG보다 보안성이 우수하다. 다만, 구축의 용이성이나 비용은 LG 것이 좋다. 올해 150억 규모 양자암호통신망 시범 과제 시작정부 관심도 올해부터다. 과학기술정보통신부는 공공·민간 통신망에 보안성이 뛰어난 양자암호통신망을 시범 적용해 글로벌 시장을 선점하기 위해 추경 150억 원을 편성했다. 행정망, 국가지도통신망, 병원, 스마트 공장 등 네트워크 보안이 중요한 시설에 양자를 활용한 네트워크 시범 구축(12개 과제)이 진행된다.
- 치매 정도를 'IQ'처럼 숫자로...'조기진단' 가능성 높였다
- [이데일리 강민구 기자] 치매 정도를 IQ, EQ처럼 수치로 정량화해 조기 진단에 활용할 수 있게 될 전망이다.기초과학연구원(IBS)은 이영희 나노구조물리연구단장팀이 분광학으로 치매 원인 단백질인 베타·아밀로이드 단백질의 섬유화 진행 단계를 측정하고, 치매 진단의 새로운 지표를 제시했다고 6일 밝혔다.기초과학연구원 나노구조물리연구단 연구팀이 발명한 치매지수.<자료=기초과학연구원>뇌에는 대사활동의 부산물로 상당량의 노폐물이 생긴다. 배출이 잘 이뤄지지 않으면 노폐물인 베타·아밀로이드 단백질이 뇌신경세포 사이에 침착돼 세포를 사멸시켜 치매가 발병한다. 치매 증상이 나타나면 문진이나 방사성동위원소표지법으로 인지행동능력과 단백질 침착 여부를 확인하는데 치매가 상당히 진행된 상태에서만 진단할 수 있었다.조기진단을 위해 체액에서 베타·아밀로이드의 농도를 측정하는 방법이 연구됐지만, 혈액은 상태에 따라 측정 신뢰도가 낮고, 뇌척수액도 정상 상태일 때 베타·아밀로이드 농도가 사람마다 달라 뇌척수액을 여러 번 채취하는 추적검사가 필요했다.연구팀은 치매 환자의 뇌에서 서로 뭉쳐져 섬유화된 베타·아밀로이드 분자가 배출되는 것에 착안해 실험을 진행했다. 그동안 고주파인 테라헤르츠 빛은 금속, 절연체 물질 등 전하의 특성과 분포를 비파괴 방식으로 측정하는 데 활용됐다. 연구진은 치매 유발 단백질이 전하를 띠고 있을 것으로 예상하고, 주기적으로 진동하는 전자기파인 테라헤르츠파를 시료 용액에 입사시켜 투과하는 투과도 변화를 측정했다. 이를 통해 교류 전도도를 측정하고, 모델 분석으로 전하 분포가 달라지는 양상을 확인했다. 실험 결과, 단백질 섬유화가 진행될수록 구조가 복잡해져 시료 내에서 전하가 구조 내에서 부딪히는 횟수가 증가하고, 움직임이 제한됐다. 연구팀은 국소화 수치를 섬유화 정도로 변환하고, ‘치매지수’라고 이름 지었다. 김튼튼 나노구조물리연구단 연구위원은 “테라헤르츠 분광학에서 생체 시료 분석에 한계로 작용했던 물 흡수 문제를 해결했다”며 “다양한 용액 상태의 물성 분석 연구에 응용할 가능성을 제시했다”고 설명했다.연구팀은 베타·아밀로이드의 섬유화 정도를 단번에 측정해 뇌척수액, 혈액 등에서 배출된 베타·아밀로이드의 섬유화 상태를 진단할 수 있을 것으로 기대했다.이영희 나노구조물리연구단장은 “단백질 섬유화를 물리적으로 이해해 IQ, EQ와 같은 치매지수를 개발하고, 단백질 섬유화 단계를 규격화했다”며 “기초융합연구를 통해 생물물리 분야의 오랜 숙제인 치매 조기 진단의 가능성을 열었다”고 말했다.연구결과는 나노융합분야 국제 학술지 ‘에이씨에스나노(ACS Nano)’에 지난달 13일자 온라인판에 게재됐다.
- 순천향대 서울병원, 환자 맞춤 정밀의학 핵의학과 개설
- [이데일리 이순용 기자]순천향대 서울병원(서유성 병원장)은 최근 미래의학 분야로 주목 받는 핵의학과를 신설하고 전문적인 진료 서비스를 제공하고 있다. 방사선동위원소를 이용해 질병을 정밀하게 진단, 평가, 치료하는 핵의학과는 박수빈, 임채홍 등 2명의 교수와 4명의 방사선사, 2명의 간호사가 팀을 이뤘다. 주요장비는 펫시티(PET-CT), 스펙트시티(SPECT-CT), 스펙트(SPECT), 갑상선섭취율검사기, 무균작업대, 오토인젝터 등의 첨단 장비를 갖췄다. 핵의학과에서는 크게 체내영상검사와 방사성동위원소 치료를 담당한다. 질병으로 인한 해부학적 변화가 생기기 전부터 세포의 기능적, 생화학적인 변화가 일어나는데, 체내영상검사는 세포의 기능적, 생화학적인 변화를 펫시티(PET-CT)나 스펙트시티(SPECT-CT)를 이용해 영상화해서 암이나 뇌신경, 근골격질환 등 각종 질병을 조기 진단하고 미세한 변화를 감지한다. 특히 핵의학 검사의 대부분이 전신 검사가 가능하다는 것은 큰 장점이다. 치료에 있어서도 일반적인 방사선치료가 신체 외부에서 방사선을 조사해 암세포를 파괴하는 것과는 달리 핵의학과는 신체 내부에 방사성 동위원소를 투여하여 특정 암세포에 선택적으로 집적되어 치료를 한다. 현재는 갑상선암에서 방사성요오드 치료를 주로 하지만 앞으로는 신경내분비종양 등 다양한 암종에서 이러한 치료를 기대할 수 있다. 또한 핵의학과는 방사선의 안전한 사용을 위하여 노력하고 있으며 병원 내에서 의료 방사선을 다루는 부서의 방사선 관련 안전관리와 감독도 담당한다. 박수빈 교수는 “핵의학과 창립 멤버가 돼서 기쁘기도 하지만 앞으로 할 일이 너무나 많다. 현재 진료하고 있는 암, 근골격계, 내분비질환, 심장/뇌질환뿐만 아니라 새로운 핵종을 이용해 신경내분비종양, 전립선암 등으로 진단 및 치료영역을 넓혀 나가겠다”고 말했다. 임채홍 교수는 “핵의학과 검사는 민감도가 높기 때문에 초기단계에서 질병을 진단하거나 질병으로의 이환을 예측할 수 있으므로 질병을 조기에 완치할 수 있도록 도움을 줄 수 있다 ”며 “질병의 고위험군에 속해 있거나 의심이 되는 부분이 있다면 핵의학검사를 받아 보는 것이 도움이 된다”고 강조했다.
- 분당서울대병원, 지석영 의생명연구소 & 워킹갤러리 준공식 거행
- [이데일리 이순용 기자]분당서울대병원(전상훈 병원장)은 14일 융복합 연구 클러스터인 헬스케어혁신파크와 병원 사이를 잇는 터널 ‘워킹갤러리(Walking Gallery)’ 및 국내 최고 수준의 전임상 연구시설을 갖춘 ‘지석영 의생명연구소(Ji Seok-Yeong Biomedical Research Institute)’의 준공식을 갖고 본격 운영에 돌입했다고 15일 밝혔다.이날 준공식에는 오세정 서울대 총장과 서창석 서울대병원장을 비롯해 박주선 국회의원, 김병욱 국회의원, 김병관 국회의원, 은수미 성남시장, 강도태 보건복지부 보건의료정책실장, 안드레이 쿨릭(ANDREY KULIK) 주한러시아연방대사 등 각계 인사와 헬스케어혁신파크 입주기업 및 병원 교직원 500여 명이 참석했다.메르스 등 주요 감염질환 연구까지 가능한 동물이용 생물안전 3등급(ABSL3) 연구 시설이 들어선 ‘지석영 의생명연구소’는 지하 3층~ 지상 1층의 연건평 3,000평 규모로, 설치류 7,500케이지와 중동물 230케이지 및 대동물 50케이지, 4개 대동물 수술실과 중환자실, 7테슬러 MRI와 PET 및 방사선동위원소 촬영이 가능한 영상실험구역까지 갖춰 앞으로 우리나라 헬스케어 연구개발에 있어 핵심적 장소가 될 전망이다.또 병원과 헬스케어혁신파크를 잇는 길이 190m, 폭 9m 규모의 터널 ‘워킹갤러리’도 이날 함께 개통하면서 병원 주도의 미래 의료산업을 향한 새로운 길이 열렸다. 워킹갤러리의 개통 전에는 병원과 헬스케어혁신파크 사이에 놓인 산으로 인해 약 1km 거리의 길을 돌아가야 하는 문제가 있어 진료와 연구 사이의 유기적 연계가 쉽지 않았다. 하지만 이번 준공을 계기로, ‘국내 최초 병원 주도’라는 타이틀을 가진 헬스케어혁신파크가 최대의 장점인 의료진과 연구진의 융합이라는 과제를 본격적으로 실현할 수 있게 됐다.전상훈 원장은 “여러 전문 분야가 복합적 형태로 융합화하면서 지식과 학문 체계의 패러다임이 변화하고 있는 요즘, 대학병원의 새로운 역할은 환자 진료를 넘어 연구개발 및 교육에서 새로운 가치를 창출해 나가는데 있다”며, “글로벌 산업의 지형과 경제 가치에 변혁을 몰고 올 헬스케어 산업의 성장 동력을 확보할 수 있도록 지석영 의생명연구소 운영에 최선의 노력을 다할 예정”이라고 밝혔다.이어 전 원장은 “글로벌 최대 마켓인 헬스케어 시장에서 대한민국이 성공할 수 있는 가능성은 매우 높고, 취업 유발계수가 높아 일자리 창출에 크게 기여할 수 있는 산업분야인 만큼, 헬스케어 산업 육성은 미래를 위한 국가적 과제가 되고 있다”며, “이번 준공은 미래 먹거리를 창출할 바이오밸리를 구축하겠다는 큰 꿈에 한 발자국 더 가까이 다가가게 된 것으로, 국내 의료 · 바이오 기업들이 글로벌 경쟁력을 높이고 병원과 학계, 기업, 지자체가 모두 상생할 수 있는 연구문화가 자리 잡을 수 있도록 모든 노력을 다 하겠다”고 말했다.한편 분당서울대학교병원은 국내 최초의 근대의학 교육기관인 대한제국정부의 의학교(지금의 서울의대) 설립에 결정적인 역할을 했을 뿐만 아니라 불치병으로 여겨졌던 천연두로부터 많은 생명을 구해낸 송촌 지석영 선생의 정신을 계승해, 미래 의학을 선도하고 국민을 감염질환으로부터 지키겠다는 의미로 전임상연구센터를 지석영 의생명연구소로 명명했다고 설명했다.
