[창조경제 R&D·사업화 현장을 찾아서] <7>표준연 트리거링 신측정기술-미래의료

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한국표준과학연구원이 ‘트리거링(기폭제) 신측정기술’로 주목하고 있는 두 번째 테마는 ‘미래의료’다.

한국표준과학연구원(원장 신용현)은 이 분야에서 혈관질환 진단 측정 및 이미징과 무침습 암·염증 이미징, 뇌자극 기능연결성 측정을 대표적 기술로 꼽고 있다. 목표는 고속광단층 분자영상 측정기술, 무조영제 고대비 자기공명영상(MRI) 구현(극저자장 핵스핀물성 측정), 직접자극 동시 뇌자기 측정 기술 등이다.

오는 2016년부터 2021년까지 예산 335억원가량이 투입되면 기술 개발이 가능할 것으로 내다봤다.

사실 의료 분야에서 새 측정기술을 만들면 기존에 보지 못하던 질환을 간단히 들여다보고 정확하게 진단하는 것이 가능해진다. 기존 시장을 대체할 새로운 산업이 나타나게 된다는 것이 김기웅 한국표준과학연구원 미래융합기술본부 생체신호센터장 얘기다.

김 센터장은 “고령화·고도화되는 선진사회 구조에서 심뇌혈관계 질환이나 스트레스에 의한 자가면역질환, 정신질환, 인지장애 등이 사회 주요 문제로 부상하고 있다”며 “이에 따라 기반이 되는 의료측정 기술 개발과 투자 중요성이 갈수록 커지고 있다”고 말했다.

고령자 질환 중 대부분은 혈관 노화와 관계가 있기에 고속으로 혈관 구조와 분자영상을 동시에 얻고, 신약개발 시 약물 전달체계를 이해할 의료·측정 기술이 반드시 필요하다는 것이다.

고령자나 신장 질환자 대상 MRI 암진단은 현재 사용하는 주사 조영제가 치명적인 부작용을 야기할 수 있기에 조영제 없이 안전하게 암조직을 영상화할 수 있는 극저자장 MRI 연구에 대한 투자 중요성도 강조했다.

사회가 고도화되면서 스트레스는 류마티스 관절염이나 포도막염에 의한 시력상실, 매니에르 중후군에 의한 균형감각 상실 등 난치병으로 구분되는 다양한 자가면역 질환을 야기하고 있다는 진단도 내놨다.

김 센터장은 “자가면역 반응에 의한 염증에 스테로이드 치료가 효과가 있지만 복용 시 전신에 걸쳐 부작용을 일으킬 수 있으므로 효율적 국소 치료가 필요하다”며 “이 때 필요한 것이 새로운 극저자장 MRI 측정원리에 기반한 염증반응 실시간 분포영상화 기술”이라고 설명했다.

정신질환은 물론이고 치매나 파킨슨병 등 뇌기능 퇴행 효과적 평가에도 신개념 측정법과 이와 관련한 분석기술이 필요하다.

기존 수동적 측정수단에서 벗어나 안전하게 뇌에 자극을 주고 동시에 반응을 측정할 수 있는 뇌자극 뇌기능연결성이라는 새로운 개념에 대해서도 지적했다. 이 기술은 노화 진행에 따른 인지기능 퇴행, 스트레스, 우울정도 등을 정량화함으로써 사고로 인한 사회비용을 감소시키고, 적합한 재활 개선 프로그램 개발에 있어 효과를 객관화하는 데 활용할 수 있다.

최근 미래 의료에 대한 세계적인 동향은 방사능을 이용하지 않고 빛으로 검사하는 광간섭 단층영상(OCT) 기술에 대한 연구가 다양하게 진행되고 있다.

극저자장 MRI 기술은 지난 2002년 미국 UC버클리 대학에서 첫 논문이 출판된 이래 미국 로스알라모스 국립연구소, 독일 국가표준기관인 피티비(PTB), 핀란드 알토(Aalto) 대학 등을 주축으로 새로운 응용분야를 발굴하는 데 전력을 다하고 있다.

지난해 미국 버클리와 샌프란스시코대학병원(UCSF Hospital)에서 전립선암에 대한 조영제 주사 없는 극저자장 MRI 기술 유용성을 논문으로 발표하기도 했다.

그러나 고강도 초음파 조사는 있는 반면에 저강도 초음파 조사에 의한 뇌자극 및 뇌자도 동시측정 개념은 아직 보고된 바 없다. 표준연과 세브란스 병원이 주시하고 있는 부분이다.

표준연은 지난 2009년부터 극저자장 MRI기술을 개발해 왔으며 이 분야에서 세계선도 연구그룹 중 하나다. 아주대병원과는 세계 최초로 유방암에 대한 조영제 없는 영상기법을 개발 중이다. 또 염증기(radical) 새로운 측정원리를 검증하기 위한 예비실험을 진행 중이다. 하지만 시급성을 인정하면서도 인력 및 예산부족으로 본격적 연구는 손을 못대고 있는 게 현실이다.

표준연은 국내 유일하게 뇌에서 발생하는 미세한 자기장을 초전도 양자 간섭 소자(SQUID)기반 뇌자도 측정기술로 뇌질환 가능성을 간단히 확인하는 기술을 보유하고 있다. 현재 상용화 단계로 진입하기 위해 국내 병원과 협력 연구를 지속 진행 중이다. 여기에 저강도 초음파에 의한 뇌자극 기술이 결합되면 뇌 기능을 보다 안전하고 정확하게 보여줄 수 있다.

김기웅 생체신호센터장은 “새로운 측정기술로 촉발되는 신의료산업 시장 규모를 산정하는 것은 현실적으로 어렵다”며 “고령화 사회가 심화됨에 따라 뇌종양, 암과 관련한 진단시장만 해도 기하급수적으로 커가고 있다”고 말했다.

대전=박희범기자 hbpark@etnews.com