광주과학기술원(GIST·원장직무대행 문승현) 정보통신공학과 이병하 교수<사진>팀은 최근 특수광섬유를 이용해 인체조직에서 나타나는 형광신호를 효율적으로 검출해 의료영상으로 활용할 수 있는 광학센서시스템을 개발했다고 22일 밝혔다.
이 교수팀은 특수 광섬유의 일종인 이중 클래드(double clad) 광섬유를 이용해 제작단가가 저렴하면서도 한 시스템 안에서 형광이미지와 단층 이미지를 동시에 얻을 수 있는 광섬유 형광분광시스템을 개발하는 데 성공했다. 이 시스템은 더욱 세밀한 영상을 제공하는 초소형 의료영상기계를 저가에 제작할 수 있는 기틀을 제공했다는 점에서 주목받고 있다. 이러한 연구결과는 바이오광학 분야에서 세계적인 바이오포토닉스 인터내셔널 3월호 ‘테크놀로지 솔루션’ 섹션지면에 자세히 소개됐다.
일반적으로 광섬유를 기반으로 하는 형광분광시스템은 미약한 형광신호를 측정하기 위해 단일모드 광섬유 또는 다중모드 광섬유로 이루어진 이미징 탐침을 이용한다. 하지만 단일 광섬유 이미징 탐침은 구성이 간단하고 제작비가 낮다는 장점이 있지만 광섬유 자체로부터 오는 형광 노이즈가 커 형광신호를 효율적으로 잡을 수 없는 단점을 안고 있다. 반면에 다중모드는 여기 빔과 집광 빔의 경로를 달리해 형광노이즈를 줄일 수 있지만 프로브(측정센서) 제작이 복잡하고 상대적으로 제작단가가 비싸다는 문제점을 안고 있다.
이 교수팀은 이중 클래드 광섬유를 자체 제작해 기존 두 가지 방법의 장점만을 결합한 시스템을 개발했으며 광섬유 렌즈 등과 같은 특수 광섬유 소자를 제작, 이를 의료영상시스템에 활용함으로써 차세대 초소형 의료 영상 시스템 개발에 필요한 단초를 제공했다.
광주=김한식기자 hskim@