[충청신문=대전] 이정화 기자 = 한국전자통신연구원(ETRI)이 국민 모두가 깨끗하고 안전한 환경에서 살아갈 수 있도록 관련 정보통신기술(ICT) 기반 연구개발에 노력하고 있다.

21일 과학의 날을 맞아 방사선 노출을 최소화한 암 검사 장비와 드론을 활용한 녹조 탐사 기술 등 ETRI의 안전 환경 기술을 소개한다.

◆ 방사능 걱정 없는 암 진단…MPI 기술

ETRI는 방사능 물질 없이도 암과 같은 질병을 찾아내는 의료 영상 장비 개발에 성공했다. 초상자성을 띤 산화철 나노입자를 이용한 의료영상기기(MPI) 기술이다.

현재 암이나 특정 질병을 찾는 데 주로 쓰이는 장비는 양전자단층촬영(PET) 기술이다. 방사능 물질인 추적자를 마시거나 주사한 뒤 방사능 물질의 위치를 파악한다. 정확한 암 위치 찾기에는 도움 되나 단순 검진이나 진단 목적으로 사용하기엔 방사능 피폭 문제를 안고 있다.

반면 MPI방식은 인체에 해가 없고 자성을 띠는 산화철을 활용한다. 질병을 찾을 수 있는 항원-항체를 산화철 입자에 코팅해 생체에 주입하면 질병 발생 부위에 부착돼 자기장으로 그 위치를 파악한다.

이 방식은 2000년대 초 개발이 시작됐지만 현재 해외 개발 장비 운용을 위해서는 수천Wh급 전력 공급 시스템과 발열에 따른 거대한 냉각시스템이 필요하다. 장비 가격도 비싼 편이다.

ETRI는 장비 크기와 소모 전류량, 제작비를 모두 줄인 기술을 개발했다. 크기는 170cm x 60cm, 소모 전류량은 1/100정도로 큰 냉각장치가 필요 없다. 제작비도 1/20 수준이며 연구 장비 목적으로 즉각 상용화가 가능하다. 장비에 필요한 원천기술 대부분을 독자 개발했다.

ETRI는 기술 고도화를 통해 복개 조직검사도 간단한 검사로 대신할 수 있을 것으로 내다봤다. 궁극적으로는 자기장을 활용해 검진과 동시에 치료까지 가능한 장비를 개발해나갈 계획이다.

◆ 빈틈없는 녹조 탐색…초분광 기술 적용 드론

ETRI는 드론에 초분광 기술 적용 카메라를 탑재해 원격 수질 분석과 인공지능 녹조 발생 예측이 가능한 기술을 선보였다.

일반 영상이 빛의 삼원색(RGB) 3종류로 구분되는 것과 달리 초분광 기술을 이용하면 가시광선과 근적외선 영역을 잘게 쪼개 200개 이상으로 나눌 수 있다. 육안으로는 보통 수준으로 관찰되는 수질도 이 기술을 통해 분석하면 구체적인 녹조 진행 단계를 손쉽게 알 수 있다.

또한 드론 이용으로 수역 전반에 대한 녹조 이동, 확산, 분포 등 전체적인 현황을 한눈에 파악할 수 있다. 기존에는 일부 지점만을 대상으로 직접 현장 방문해 수질 파악, 시료 채취, 분석 완료까지 2일이 걸렸다.

획득 데이터는 인공지능(AI)으로 빠르게 빅데이터 분석을 진행한다. 이 기술이 완성되면 7일 후 조류 대발생 지역을 예측할 수 있어 효과적인 사전 대응이 가능하다.

ETRI는 분석 성능을 고도화해 조류예측 정확도를 90% 이상으로 끌어올릴 계획이라고 밝혔다. 목표는 세계 최고 수준의 정확도다.

기술은 향후 바다의 적조 발생 분석과 농작물 병충해 여부에 따른 생산량 예측, 식품 신선도, 피부 노화도 판단 등 다양한 분야에서 활용 가능할 것으로 전망되고 있다.

※이 기사는 한국전자통신연구원(ETRI) 지원으로 작성되었습니다.