[이데일리 강민구 기자] 병원별로 달랐던 방사선 암 치료를 전국 어디서나 정확하게 받을 수 있게 될 전망이다.

한국표준과학연구원은 방사선표준그룹 선량측정표준팀이 방사선 치료의 정확도를 높일 수 있는 측정표준 기술을 개발했다고 13일 밝혔다.

독자적으로 측정표준 기술을 개발해 확보한 국가는 한국을 포함해 미국, 영국, 프랑스, 캐나다, 독일, 일본 등 전 세계 7개국뿐이다.

김인중 한국표준과학연구원 책임연구원(왼쪽)팀이 개발한 열량계를 이용해 흡수선량을 측정하고 있다.

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방사선 치료는 고에너지 방사선을 사용해 암세포를 죽인다. 수술, 항암 약물치료와 함께 널리 사용되는 암 치료법으로 국내 암 환자의 약 30% 이상이 방사선 치료를 받고 있다.

정확하고 효과적인 방사선 치료를 하려면 숙련된 의료진과 첨단 치료기기가 필요하다. 첨단 치료기기는 원하는 위치에 원하는 만큼 방사량을 조사하는 것이 중요하다.

국제방사선단위측정위원회(ICRU)는 환자가 받는 선량의 불확도를 5% 이내로 유지하길 권고하고 있다.

비싸고 좋은 기기라 해도 기기 간 방사선학적 차이가 존재하고, 시간이 지나면서 방사선 특성과 선량 등에 변화가 발생할 수 있다. 이에 지속적인 교정으로 치료기기의 선량을 정확히 유지하는 것이 필요하다.

하지만 교정에 사용되는 기준 방사선과 치료기기에 사용하는 기준 방사선이 달랐다. 초기 방사선 치료기기에는 방사성 동위원소인 코발트 60에서 방출되는 감마선을 이용했지만, 현재 의료용 전자선형가속기에서 방출되는 고에너지 엑스선을 주로 사용했다.

두 가지 방사선 모두 광자라는 공통점이 있지만, 에너지가 달라 이론적인 관계식을 이용해 보정해야 했다. 따라서 실제 병원에서 치료에 사용하는 엑스선 선량의 불확도는 커질 수밖에 없었다. 병원마다 사용하는 치료기기 값의 차이에 따라 병원별로 치료품질의 격차가 발생했다.

이에 연구팀은 방사선의 에너지와 관계없이 치료 방사선의 선량을 절대적으로 결정하는 기술을 개발했다. 절대적 측정이라는 점에서 기존 방식보다 더 정밀한 측정이 가능하다.

연구팀은 흑연을 매질로 사용하고, 흑연 매질에 방사선을 쪼였을 때 올라가는 흑연 온도를 측정했다. 여기에 비열을 곱했다. 또 정밀한 몬테카를로 전산모사연구를 통해 구한 흑연과 물 간의 선량변환인자를 적용해 인체와 가장 유사한 물질인 물에 대한 정확한 선량을 결정했다.

김인중 책임연구원은 “열량계 기술에 대한 교정 서비스가 제공되고 있고, 이를 이용하면 병원에서 측정하는 선량의 불확도를 기존 대비 절반 수준으로 낮출 수 있다”며 “앞으로도 국내외 병원의 선량 측정 품질보증에 참여하겠다”고 말했다.

연구 결과는 측정표준 분야 국제 학술지인 ‘메트롤로지아(Metrologia)’에 게재됐다.