원자력硏, '핵심기술 방사선 센서 소재…센서 개발 연내 완료'
전량 수입에 의존하고 있는 암 진단용 핵의학 영상장치와 공항이나 항만에서 화물 검색에 사용하는 보안검색 장치 등 방사선 영상기기가 오는 2015년까지 완전 국산화가 추진된다.
1일 미래창조과학부에 따르면 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 하장호 박사 연구팀(방사선기기연구부)은 미래부 방사선기술개발사업의 일환으로 2015년까지 양전자 단층촬영(PET), 단광자 단층촬영(SPECT) 등 의료용 방사선 영상기기의 국산 완제품을 개발하는 것을 목표로 연구에 착수할 계획이다.
특히, 핵의학 영상장치와 보안검색장치 등 방사선 영상기기의 핵심 기술인 방사선 센서 소재와 센서 개발을 올해 안에 완료할 예정이다.
방사선의 투과력을 이용해 사람의 몸이나 화물 내부를 볼 수 있는 방사선 영상기기의 핵심기술은 방사선에 반응하는 반도체 소재와 이를 활용한 반도체 영상 센서 제작 기술, 고속 전자신호 처리 및 영상화 기술, 시스템화 기술 등이다.
이 가운데 영상화와 시스템화 분야는 우리나라도 기술력이 있지만, 소재와 센서 분야 핵심 기술을 확보하지 못해 고가 방사선 영상기기의 95% 이상을 수입에 의존하고 있는 실정이다.
연구팀은 지난 2007년 방사선 센서 원천기술 확보를 위한 연구개발에 착수해 2009년 Cd(카드뮴), Zn(아연), Te(텔레늄) 3가지 원소를 합성한 화합물 반도체 소재인 CdZnTe를 지름 2인치의 대구경 단결정으로 성장시키는 데 세계 6번째로 성공했다.
이와 함께 이보다 수율(收率)을 끌어올려 경제성을 향상시킨 지름 3인치급 이상의 CdTe와 CdZnTe 반도체 단결정을 올 하반기 중에 개발 완료하고, 이를 이용해 방사선 센서를 만들어 국내외 수요자들에게 공급해 평가를 받을 계획이다.
센서 소재 물질 및 고해상도 센서 개발과 함께 전체 시스템 개발을 위한 아날로그 전자신호 처리기술도 함께 연구하는 한편, 국내 대학과 기업이 보유하고 있는 디지털 전자기술, 영상기술과 접목해 2015년까지 방사선 영상기기 시제품을 제작할 예정이다.
PET, SPECT 등 의료용 방사선 영상기기는 대당 가격이 20∼50억원으로, 현재 국내 시장을 외국 글로벌 기업(GE메디컬, 지멘스, 필립스 등)들이 독과점하고 있어 국산화에 성공할 경우, 외산 대비 50% 수준으로 가격을 낮출 수 있고 연간 1조원 대의 수입 대체효과도 있을 것으로 전망된다.
원자력연 첨단방사선연구소는 의료용 방사선 영상기기 국산화 뿐 아니라, 개발된 기술을 이용해 공항 및 항만에서 화물 검색에 사용하는 보안검색 장치를 개발하고, 우주 망원경과 차세대 태양전지 소재로도 제공할 계획을 세워놓았다.
아울러 차세대 방사선 영상기기 시장에 글로벌 기업보다 선제 또는 동시 진입을 위해 차세대 방사선 센서 소재 후보 물질인 HgI2(요오드화 제2수은), TIBr(브롬화티탄)를 이용한 소재 개발 연구도 2017년 완료를 목표로 병행하고 있다.
하장호 책임연구원은 "고령화와 무혈 무통 진단치료에 대한 선호 등으로 방사선 영상기기 세계 시장은 70조원을 웃돌고, 매년 17% 이상 빠르게 성장하고 있다"며, "방사선 센서 소재 및 센서 개발을 통해 방사선 영상기기 기술이 우리나라의 핵심 기술이 되도록 연구에 박차를 가하겠다"고 밝혔다.
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