한국원자력연구원 첨단방사선연구소 방사선기기연구부 하장호 박사 팀은 핵의학 영상장치와 보안검색장치 등 방사선 영상기기의 핵심 기술인 방사선 센서 소재와 센서 개발을 올해 안에 완료하고 이를 토대로 2015년까지 PET(양전자 단층촬영), SPECT(단일광자 단층촬영) 등 의료용 방사선 영상기기 국산 완제품을 개발할 계획이라고 1일 밝혔다.
하 박사 팀은 지난 2007년 방사선 센서 원천기술 확보를 위한 연구개발에 착수, 2009년 Cd(카드뮴), Zn(아연), Te(텔레늄) 3가지 원소를 합성한 화합물 반도체 소재인 CdZnTe를 지름 2인치의 대구경 단결정으로 성장시키는 데 세계 6번째로 성공했다. 이어 이보다 수율을 끌어올려 경제성을 향상시킨 지름 3인치급 이상의 CdTe와 CdZnTe 반도체 단결정을 올 하반기 중 개발 완료하고 이를 이용해서 방사선 센서를 제조해 국내외 수요자들에게 공급해 평가를 받을 계획이다.
하 박사 팀은 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 접목해서 2015년까지 PET 등 같은 방사선 영상기기 시제품을 제작할 계획이다.
PET, SPECT 등 의료용 방사선 영상기기는 대당 20억~50억원으로 현재 국내 시장을 GE메디컬, 지멘스, 필립스 등 외국 글로벌 기업들이 독과점하고 있어, 국산화에 성공할 경우 외산 대비 50%로 가격을 절감하고 연 1조원 대 수입 대체가 가능할 것으로 전망된다.
하 박사 팀은 CdZnTe 소재를 이용한 영상기기 개발과 함께 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.
연구팀은 의료용 방사선 영상기기 국산화 뿐 아니라 개발된 기술을 이용해서 공항 및 항만에서 화물 검색에 사용하는 보안검색 장치를 개발하고 우주 망원경, 차세대 태양전지 소재로도 제공할 계획이다.
하장호 박사는 “고령화와 무혈 무통 진단치료에 대한 선호 등으로 방사선 영상기기 세계 시장은 70조원을 넘고 매년 17% 이상 빠르게 성장하고 있다”며 “방사선 센서 소재 및 센서 개발을 통해 방사선 영상기기 기술이 우리나라의 핵심 기술이 되도록 연구에 박차를 가할 것”이라고 말했다.
