KAIST, 소형 X-선 근접 암치료장비 개발

조성오 교수 연구팀, 가격 선형가속기의 10분의 1 이하…국부적 치료 가능

▲ X-선 근접 암치료장비 ⓒKAIST

KAIST 원자력 및 양자공학과 조성오 교수 연구팀이 탄소나노튜브를 이용해 손가락보다 작은 진공 밀봉형 초소형 X-선 튜브와 X-선 근접 암치료장비(brachytherapy device)를 개발해 암 치료와 의료용 영상장치, 첨단 산업용 X-선 장비 등에 활용될 것으로 기대된다.

환경오염으로 파괴된 지구의 오존층으로 인한 자외선 양의 증가로 피부암 발병률이 높아지고 있다.

이로 인해 세계적으로 매년 약 300만 명의 환자가 발생한다.

이러한 피부암 치료에 방사선을 이용하면 미용적 손실없이 수 분 내에 암을 치료할 수 있고, 고령이나 타 질환으로 인해 수술을 하기 어려운 경우에도 쉽게 적용할 수 있다.

조 교수 연구팀은 강남세브란스 이익재 교수 연구팀과 공동으로 개발한 X-선 근접 암치료장비를 이용해 피부암 및 켈로이드에 대한 세포 및 동물실험을 수행했다.

이를 통해 개발한 장비가 기존의 방사선 원격 치료장비인 선형가속기(LINAC)와 동등한 치료 효과를 가진다는 것을 확인했다.

현재 병원에서 주로 사용하고 있는 선형가속기는 방사선 치료 장비로 고가와 넓은 공간 차지, 대형 차폐시설 필요는 물론 가동시 발생하는 방사선 에너지가 높아 치료 부위 외의 정상 세포도 훼손할 수 있는 문제점을 안고 있다.

▲초소형 X-선 튜브 ⓒKAIST

이번에 공동 연구팀이 개발한 X-선 근접 암치료장비는 선형가속기에 비해 10분의 1 이하의 가격이고, 국부적 치료가 가능해 정상 세포의 손상을 최소화할 수 있으며 크기도 작아 이동 및 방사선 차폐에 편리한 장점을 갖고 있다.

또한 인체에 삽입할 수 있어 피부암과 켈로이드 등 인체 표면의 질환 치료 외에도 유방암, 자궁암, 직장암 등과 같은 다양한 암을 치료에 이용할 수 있는 특성을 갖고 있다.

특히 X-선 튜브를 더 소형화하면 내시경에 장착해 위암, 식도암, 대장암, 췌장암 등을 치료할 수도 있다.

▲ 조성오 교수 ⓒKAIST

조 교수 팀이 개발한 초소형 X-선 튜브는 암 치료 외에 의료용 영상장치, 3D 반도체 비파괴검사, X-선 물질 분석장치, X-선 리소그래피, 나노 측정 장비 등 첨단 의료 및 산업용 장비 개발에도 활용할 수 있다.