자석 없어도 MRI 얻을 수 있는 기술 개발 <표준연>

"극저자장 스퀴드 센서를 이용한 차세대 MRI 기술"

한국표준과학연구원(KRISS) 생체신호센터 김기웅 박사팀은 고가의 초전도 자석 및 영구자석 없이 자기공명영상(MRI)을 얻을 수 있는 기술을 개발했다고 11일 밝혔다.

병원에서 흔히 사용하는 MRI는 자기장을 이용한다.

환자가 자기장을 일으키는 커다란 자석통에 들어간 뒤 자기장 세기에 맞는 고주파로 신체 부위에 있는 수소원자핵을 공명시키는데, MRI는 이 때 나오는 공명신호를측정하고 그 밀도를 영상화한다.

초전도 자석 및 영구자석 등이 만들어 내는 자기장의 세기가 강하면 강할수록인체조직이 크게 자기화(磁氣化)되기 때문에 고해상도 영상을 얻을 수 있다.

하지만 인체에 대한 강한 자기장의 안전성이 명확히 밝혀지지 않았고, 자기장의세기와 비례하는 높은 주파수의 전자기파도 신체에 화상을 일으킬 수 있는 위험이있다.

김 박사팀은 이번에 자체 기술로 개발한 '극저자장 스퀴드 센서'를 이용해 동적(動的) 핵자화에 성공했기 때문에 높은 자기장 없이도 MRI를 얻을 수 있다고 설명했다.

동적 핵자화는 원자핵 대신 전자를 공명시킨 뒤 전자의 자화를 원자핵으로 옮겨핵자화를 이루는 방법이다.

이 방식은 기존 MRI에서도 활용됐지만 전자의 공명주파수가 원자핵에 비해 600배 이상 크기 때문에 높은 주파수를 만들기 위해 고가의 마이크로파 발생장치를 만들어야 하고, 고주파 에너지 흡수로 인한 화상 등의 위험이 있다.

연구팀은 이번 외부자석의 강한 자기장과 공명 전자기파를 쏘이는 대신 원자 내부 초미세 구조의 자연적 자기장에 공명되는 전자를 이용해 동적 핵자화를 구현하는데 성공했다.

김 박사는 "핵심 특허가 선진국에 선점돼 국내 기업이 경쟁하기 힘들었던 고자장 MRI 시장과는 달리 극저자장 차세대 MRI 기술은 새로운 산업 창출 및 국제시장경쟁력 확보에 유리하다"며 "해당 기술은 조영제가 필요 없는 암 조직 영상화, 수술중 실시간 모니터링, 보안용 폭발물 검출, 새로운 화학구조 분석 등에 활용될 수 있다"고 말했다.

sw21@yna.co.kr(끝)<저 작 권 자(c)연 합 뉴 스. 무 단 전 재-재 배 포 금 지.>