포스텍, 빛·초음파 같은 방향으로 통과시키는 표준 마련
웨어러블·내시경·영상 유도 치료 기술 활용 가능성
국내 연구팀이 투명 초음파 트랜스듀서의 외형과 이를 휴대형 프로브, 내시경형 영상 시스템, 테이블탑 현미경 시스템에 통합한 모델을 공개했다. [사진=포항공과대학교]
피부 위에 올린 기기 하나로 몸속 깊은 곳과 미세한 혈관까지 함께 살피는 정밀 의료기기 개발이 한 걸음 가까워졌다.
포항공과대학교(POSTECH·총장 김성근)는 김철홍 전자전기공학과·IT융합공학과·기계공학과·융합대학원 교수, IT융합공학과 통합과정 김동규·하민규 연구팀이 박정우 경북대 의생명융합공학과·첨단바이오융합학과·바이오융합연구원 교수 연구팀과 함께 ‘투명 초음파 트랜스듀서’ 제작 기술을 체계화했다고 15일 밝혔다.
트랜스듀서는 에너지를 다른 형태로 바꾸는 장치로 병원 초음파 검사에서 피부에 대는 탐촉자의 핵심 부품이다. 전기 신호를 사람 귀에 들리지 않는 고주파 음파로 바꿔 몸속에 보내고 되돌아온 신호를 다시 영상으로 만든다.
초음파는 몸속 깊은 곳을 보는 데 유리하고, 빛을 이용한 광학 영상은 세포와 혈관처럼 미세한 구조를 포착하는 데 강점이 있다. 두 기술을 함께 쓰면 진단 정확도와 치료 정밀도를 높일 수 있다.
문제는 기존 초음파 트랜스듀서는 불투명한 재료로 만들어져 빛이 장치를 통과하지 못해 광학 장치와 초음파 센서를 같은 축에 배치하기 어려웠다. 연구팀이 제시한 투명 초음파 트랜스듀서는 빛이 통과할 수 있어 광학 장치와 초음파 장치를 하나의 축 위에 놓을 수 있다.
이번 성과는 기술 활용 범위를 넓혔다는 점에서 의미가 있다. 투명 초음파 트랜스듀서는 웨어러블 헬스케어 기기, 초소형 내시경, 실시간 영상 유도 치료 시스템 등에 적용될 수 있다. 암 진단과 치료, 혈관 모니터링, 생체신호 분석처럼 빛과 초음파를 동시에 활용해야 하는 정밀 의료 분야에도 활용 가능성이 있다.
김철홍 교수는 "광학과 초음파를 하나의 축으로 정렬해 활용하는 다중 모드 바이오메디컬 시스템 개발의 진입장벽을 낮췄다"고 말했다.
이번 연구는 현지 기준 지난 8일 국제학술지 '네이처 프로토콜스'에 게재됐다.
최주원
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