삼성전자가 성균관대와 함께 의료용 X-레이 촬영 시 방사선 피폭량을 10분의 1 이하로 줄일 수 있는 기술을 개발했다.
삼성전자는 종합기술원 한인택 상무와 김용철 박사(전문연구원), 성균관대 박남규 화학공학부 교수의 공동 연구결과가 과학저널 네이처 온라인 판에 ‘유기금속 페로브스카이트를 이용한 대면적ㆍ저선량 X-레이 검출기(디텍터)’란 제목으로 게재됐다고 11일 밝혔다.
페로브스카이트는 러시아 과학자 페로브스키의 이름을 딴 소재로, 빛을 전류로 바꾸는 광전류 특성이 뛰어나 태양전지와 X-레이 분야에서 주목 받고 있다.
인체를 투과한 X선을 사진이나 영상으로 변환하는 X-레이 디텍터는 과거 필름에서 현재 디지털 평판 형태로 발전했지만 반도체를 만들 때 쓰는 진공 증착법을 사용해 면적을 넓게 만들 수 없었다. 가격도 비싸고 방사선 피폭이란 한계를 가져 미국과 유럽연합(EU)을 중심으로 피폭량을 낮추기 위한 연구가 광범위하게 진행됐다.
연구팀은 페로브스카이트를 활용해 진공 증착법 대신 액상 공정으로 얼마든지 대면적으로 확장할 수 있는 반도체 소재를 개발했다. 기존 X-레이 평판 디텍터보다 감도는 20배 이상 뛰어나면서 생산가격은 저렴한 게 장점이다.
감도가 높기 때문에 적은 X-레이 조사량으로도 의료영상을 확보할 수 있어 피폭량을 획기적으로 줄일 수 있다. 대면적이 가능해 상용화 시 전신을 한번에 찍을 수 있는 X-레이 기기도 현실화된다.
한인택 상무는 “페로브스카이트를 투과 성질이 매우 높은 X선에 적용하기 위해서는 태양전지의 1,000배 이상 두께가 필요하고, 동시에 X선에 의해 변환된 전기신호를 잘 보존하는 성능을 확보해야 하는데 새로 개발한 기술은 이를 모두 만족시킨다”고 설명했다. 김용철 박사는 “아직 남은 기술적 문제를 개선하면 방사선 피폭량을 현재의 10분의 1 이하로 줄인 X-레이 기술로 발전할 수 있을 것”이라고 밝혔다.
김창훈 기자 chkim@hankookilbo.com
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