[재밌는 IT이야기]IT 이용 암세포 정밀검사

'테라헤르츠파' 발생 기술개발… 공항검색대·MRI 등 활용 기대

▲정길호 ETRI 홍보팀장

암세포 등을 볼 경우 주로 MRI, CT 등을 활용하지만, 정밀한 검사에는 나름의 한계가 있다. 또 공항 검색대 등에서 각종 흉기 검사를 할 때 쓰는 X-레이 또한 방사선 때문에 널리 쓰는 것은 꺼리는 상황이다.

하지만, 최신 IT기술이 이런 문제점 들을 하나, 둘 풀어가고 있다. 바로 테라헤르츠(THz)파를 이용하는 것이다. 테라헤르츠파는 투과성을 가진 전자파로, 10의 12제곱을 뜻하는 테라(Tera)와 진동수 단위인 헤르츠(Hertz)를 합성한 말이다. 테라헤르츠파는 1초에 1조번이나 진동하는 전자기파다. 파장이 길어 빛이 투과할 수 없는 물질도 잘 투과한다는 특징이 있다.

우주선 발사 때 쓰이는 발사대의 고정밀 타일 기포 여부는 매우 중요하다. 지난 2003년 우주왕복선 컬럼비아호는 수많은 타일 중 하나가 벗겨져 우주선이 폭발한 사례도 있다. 이처럼 페인트 도포의 두께, 플라스틱 제조시 결함여부, 제약분야서 알약의 코팅 두께 측정 등은 매우 중요한데 이런 분야에도 테라헤르츠파는 유용하게 사용될 것이다.

테라헤르츠파는 미개척 주파수 대역으로 전 세계적으로 관심이 크다. 이런 가운데 ETRI 연구진이 높은 효율로 테라헤르츠파를 발생시킬 수 있는 기술을 개발해 큰 관심을 모으고 있다.

테라헤르츠파는 가시광과 마이크로 전자기파 사이의 파장(주파수 0.1~10 THz)을 갖는 전자기파로, 전파에 비해 높은 직진성을 가지며, 가시광에 불투명한 물질을 잘 투과하는 특성을 가진다.

휴대폰에 사용되는 주파수 대역보다 수백 배 이상 높은 주파수를 갖기 때문에 전달할 수 있는 정보의 양도 그만큼 많다.

전파보다 대역폭이 넓어 미래 사회의 근간이 되는 보안, 통신, 의료 분야에 핵심적인 분야로 인식되고 있다. 연구진은 금속 나노구조를 양극과 음극으로 활용해 전극으로 만들어 효율 및 출력을 최대 50배 이상 높였다.

기존에도 테라헤르츠파를 이용한 제품은 있었다. 하지만 이보다 효율 및 출력이 50배 이상 높여 플라스틱 내부구조나 암세포와 같은 생체조직을 볼 때 훨씬 유용하다는 게 연구진의 설명이다.

기존 상용소자는 출력신호가 낮아 대상물을 정확히 볼 수가 없지만, ETRI 연구진의 소자 개발 덕택에 향후 테라헤르츠파를 이용해 눈에 잘 보이지 않는 것들의 검사에 유용할 것으로 보인다.

개발된 소자는 향후 각종 검사 및 검출을 위해 영상 및 분광시스템에 내장돼 활용될 전망이다. 연구팀은 소재부터 시스템의 전 영역에 걸친 연구를 통해 SCI 논문 21편 및 국내·외 특허를 50여건을 출원하는 등 국내·외 테라헤르츠 기술을 선도하고 있다.

테라헤르츠파는 효율적인 발생, 전달, 검출 기술 대부분이 아직 개발 중인 인류의 미개척 전파대역 이란 점에서 국내 연구진의 선전도 기대된다. 이번 연구성과는 네이처 자매지인 사이언티픽 리포트(Scientific Reports)에 지난달 초 게재되었다.