삼성전자, 피폭량 10분의1로 줄인 엑스레이 디텍터 기술 개발

[미디어펜=조한진 기자]삼성전자 종합기술원(김용철∙한인택 연구팀)은 컴퓨터단층촬영(CT) 등 엑스레이(X-Ray) 의료영상촬영 시 방사선 피폭량을 10분의 1 이하로 줄일 수 있는 디텍터 소재를 성균관대(화학공학부 박남규 교수)와 공동연구를 통해 개발했다고 11일 밝혔다.

이와 관련한 연구성과는 과학저널인 ‘네이처’ 온라인에 ‘유기금속 페로브스카이트를 이용한 대면적, 저선량 엑스레이 디텍터’라는 제목으로 게재됐다.

삼성전자와 연구진은 기존 엑스레이 평판 디텍터에 비해 엑스레이 감도가 20배 이상 뛰어나고 생산 가격이 저렴한 페로브스카이트 반도체 소재를 개발했으며, 이를 통해 피폭량을 대폭 줄이면서 저렴한 저선량 엑스레이 디텍터를 구현했다. 감도가 높기 때문에 적은 엑스레이 조사량으로도 의료영상을 확보할 수 있는 장점이 있다.

또 반도체를 만들 때 쓰는 공정인 진공 증착법을 사용하는 기존 디텍터는 기술적 한계 때문에 대면적으로 만들기 힘들었으나, 이번에 개발한 소재는 액상 공정을 통해 얼마든지 대면적으로 확장할 수 있다. 이 기술이 상용화되면 전신을 한번에 찍을 수 있는 엑스레이 기기도 만들 수 있게 된다.

인체를 투과한 엑스선을 사진이나 영상으로 변환하는 엑스레이 디텍터는 필름에서 디지털 평판 디텍터로 발전해 왔다. 하지만 높은 가격과 높은 방사선 피폭량이라는 한계점을 가지고 있어, 미국과 EU를 중심으로 엑스레이 피폭량 저감을 위한 프로젝트들이 광범위하게 진행돼 왔다.

한인택 삼성전자 종합기술원 상무는 “페로브스카이트 소재를 투과 성질이 매우 높은 엑스선에 적용하기 위해서는 태양전지의 1000배 이상 두께가 필요하고 동시에 엑스선에 의해 변환된 전기신호를 잘 보존하는 성능확보가 필수인데, 이번에 개발한 새로운 합성 방법은 이를 모두 만족시킬 수 있다”고 말했다.

김용철 삼성전자 종합기술원 전문연구원(박사)은 “아직 남아있는 기술적 문제들이 개선되면 방사선 피폭량을 현재의 10분의 1 이하로 줄인 엑스레이 의료영상 기술로 발전할 수 있을 것”이라고 전망했다.