그동안 아날로그였던 방식을 디지털로 개발, 방사선 노출을 획기적으로 줄이고 영상 화질도 높여 의료 영상장비 산업에 새로운 전기가 될 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 탄소나노튜브(CNT) 기반 디지털 엑스선 소스를 개발, 세계 최초로 상용화에 성공했다고 15일 밝혔다.

이 기술은 미국 응용물리학회(APL), 나노 테크놀로지 등 저명 학술지에 게재 되었고, 국내 여러 기업에 기술이전 계약을 체결하며 그 우수성을 인정받았다.

기존 엑스선은 열을 가하는 방식으로 작동됐다. 일정 온도와 전압에 오르기까지 계속 가열을 해야 해서 검사 시간 외에도 엑스선이 방출된다는 단점이 있었다.

하지만 ETRI는 열을 이용한 기존 전자빔 발생 방식 대신 전기 신호를 이용했다. 탄소나노튜브가 밀집된 전자원에 일정 값 이상 전기를 걸면 즉각적으로 전자가 발생하는 현상에 착안, 엑스선 소스에 적용한 것.

연구진은 전기 신호로 전자가 방출되는 정도를 직접 제어하기 때문에 필요한 순간에만 전기를 걸어 엑스선을 방출한다. 덕분에 동영상 촬영 시에만 방사선이 나오도록 제어하면서 노출 수준을 기존 대비 50%로 낮출 수 있다.

아울러 연구진의 디지털 방식은 기존 아날로그 방식보다 최대 1만배 이상 빠른 속도로 정밀한 촬영이 가능하다.

디지털 엑스선 소스는 미국, 일본, 유럽을 포함한 여러 선진연구그룹이 20여 년간 연구해왔으나 가시적인 성과를 이루지 못했다. 하지만 ETRI 연구진은 15년 전부터 연구해온 전계방출 디스플레이 원천기술 보유로 이번 기술개발이 가능했다고 밝혔다.

연구진의 기술은 가열이 불필요해 건전지(AA) 크기의 장비 경량화로 제품화가 가능하다. 휴대하기 쉽게 작게 만들고 엑스선을 정밀하게 조절할 수 있다는 장점 덕분에 현재 중견기업 2곳을 포함, 7개 관련 업체에 기술이전 됐다.

ETRI 송윤호 소재부품원천연구본부장은“오랜 기간 수입에 의존하던 핵심 부품을 혁신적인 신기술로 대체함으로써 단순 국산화를 넘어 글로벌 기술 리더십을 확보하는 모범적인 사례가 되었다”고 말했다.