김선칠 계명대 교수, 초박막 의료방사선 차폐 종이 제조 기술 개발

계명대학교 의용공학과 김선칠 교수(사진)의 논문 ‘모르포 나비날개 구조의 나노섬유 모식화를 통한 초박막 방사선 차폐지 개발’ 이 세계적 과학저널 네이처 자매지인 ‘Scientific Reports’ 지난해 12월호에 실렸다.

김 교수 연구팀의 연구는 의료기관 및 산업현장에서 착용하는 차폐복의 경량화를 목적으로 진행하고 하고 있으며 최근 0.1mm의 차폐페이퍼를 개발해 제품화 공정에 성공했다.

차폐체의 무게는 0.641kg/m2이며 X-ray 100kVp에서 30%의 차폐성능을 나타냈다. 납당량으로는 0.3mm인 경우 0.296mmPb로 나타났다. 기존 병원에서 사용하고 있는 차폐복 Apron의 무게를 절반으로 줄일 수 있는 제품이 개발됐다고 할 수 있다.

초박막, 초 경량의 방사선 차폐체 개발은 현재 일본이 기술적으로 가장 앞서고 있으며 김 교수팀의 연구 결과로 국내에서도 경량의 차폐복 제조에 국제 기술 경쟁력을 가지게 됐다.

이번 제품의 기술력은 모르포 나비 날개의 구조를 응용했으며 적층의 나비 날개 구조를 적용해 차폐물질을 가장 많이 공극 없이 구현할 수 있게 패턴을 이용했다. 따라서 입사되는 X-ray 와 충돌단면적을 높여 상호작용을 유도하는 패턴으로 흡수와 산란을 통해 방사선을 방어하는 효과를 가지고 온다.

연구 결과는 경량의 차폐복, 수술용 차폐장갑, 항공승무원의 차폐원단 등 기존의 차폐원단의 중량으로 활동성 제약을 받은 다양한 차폐영역에 이용될 수 있으며 특히 X-ray 의료 기기의 부품제작에 적용해 사용범위를 높일 수도 있다.

현재 연구팀은 항공우주 방사선 차폐를 위한 차폐원단 개발을 진행하고 있으며 경제적이고 효과적인 차폐물질을 연구하고 있다. 차폐페이퍼는 친환경 방사선 차폐재료를 이용했으며 향후 재활용 제품을 이용한 다양한 소재를 접목해 납 대체 친환경 차폐체 개발에 노력하고 있다.

특히 이번 연구를 통해 대량생산이 가능한 나노 공정을 적용했다. 이를 통해 제조 단가를 낮춰 가격경쟁력까지 갖추고 있어 기업을 통한 해외 진출을 모색하고 있다.



김 교수는 방사선차폐분야의 전문가로 최근 3년간 차폐체 관련 15건의 국제학술 논문과 다수의 특허 출원, 기술이전을 진행하고 있으며 최근 차폐크림, 방사선 급성 장애를 예방하는 다양한 연구를 진행하고 있다.

효성인포메이션시스템, 동산의료원 임상 빅데이터 활용 고도화 지원

펜타호 도입해 CDW 고도화 구현

강력하고 편리한 ETL, 데이터 관리 기능으로 안정적 데이터 이관 및 리포팅 체계 구현

데이터 인프라 및 솔루션 전문기업 효성인포메이션시스템(대표 양정규)은 계명대학교 동산의료원(원장 이세엽)이 자사의 빅데이터 처리·분석 플랫폼 ‘펜타호(Pentaho)’를 활용해 임상 데이터 웨어하우스(CDW·Clinical Data Warehouse)를 안정적으로 고도화하고 의료·임상 빅데이터 활용도를 높이고 있다고 6일 밝혔다.

 
현재 계명대학교 동산의료원은 ‘스마트 병원’ 구축을 위한 의료 빅데이터 연구 생태계를 조성하며, 의료데이터 구축과 운영에서 눈에 띄는 성과를 보이고 있다. 보건복지부와 한국보건의료정보원이 주관하는 ‘의료데이터 중심병원 지원사업’에 3년 연속 선정되는 것은 물론, 한국보건의료정보원 주관 ‘의료데이터 안심활용센터 구축 지원사업’에도 선정되는 등 국내 의료·진료 관련 빅데이터 환경 개선과 국민 건강서비스 증진에 기여하고 있다.

동산의료원은 빅데이터, 인공지능(AI) 기반의 임상 연구 데이터 확보를 위한 CDW 구현에 효성인포메이션시스템의 펜타호를 도입했다. 동산의료원은 안정적인 데이터 이관 및 적재, 데이터 플로우 관리 기능을 제공하는 펜타호를 활용해 효과적인 임상 데이터 검색 및 리포팅 체계를 구축했다.

동산의료원은 펜타호의 강력한 ETL(추출·변환·적재) 기능을 통해 연구 검색, 임상질 지표, 적정성 평가 지표 등 업무별 데이터를 조회 및 적재하고, 상시 데이터 조회 및 병원 경영에 필요한 평가 지표를 효과적으로 운영할 수 있도록 시스템을 고도화했다. 시나리오 기반 조회와 분석에 용이한 필터 기능과 시각화 분석 등 강력한 분석 기능은 물론, 스푼(Spoon) 툴을 활용해 업무별 데이터 플로우 관리를 직관화하며 데이터 배치·관리 편의성을 높였다.

이번 프로젝트는 시스템 구축 초기에 오픈소스 버전의 펜타호를 사용하면서 유용성을 확인한 동산의료원이 펜타호 엔터프라이즈 버전을 도입해 완성도와 활용도를 높인 사례다. 펜타호는 병원 내 일일 보고를 위한 최적의 환경을 제공하고, 다양한 데이터의 실시간 처리·분석·활용을 지원한다.

김해용 동산의료원 빅데이터팀 팀장은 “펜타호의 다양한 레퍼런스, 노하우, 운영 안정성 등을 검증했다. 특히 효성인포메이션시스템이 직접 제공하는 체계적인 기술 지원 서비스에 만족도가 높다”며 “데이터양이 방대해짐에 따라 데이터 레이크 구축과 다양한 데이터 활용 솔루션 적용 시 펜타호의 ETL 기능을 통해 잘 구현할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

양정규 효성인포메이션시스텡 대표이사는 “의료데이터 활용 및 중요도가 높아지는 만큼 효성인포메이션시스템은 펜타호 기반 의료 빅데이터 연구 생태계 조성을 위한 최고의 IT 파트너가 될 것”이라고 밝혔다.