한국원자력의학원은 방사선의학연구소 홍봉환 박사 연구팀이 붕소중성자포획치료용 양성자 2.4MeV(메가전자볼트)급 탄뎀 가속기의 1200kV(킬로볼트) 고전압 전원장치를 국내 최초로 개발했다고 밝혔다. 

탄뎀 가속기는 입자를 가속해 이온빔 분석 또는 중성자포획치료의 중성자 발생에 이용하는 정전형 가속장치(두 개의 전극 사이에 높은 정전압 전위차를 주고, 그 사이의 전기장으로 입자를 가속하는 장치)이다.

방사선 치료의 일종인 붕소중성자포획치료(Boron Neutron Capture Therapy, BNCT)는 인체에 무해하고 암세포에 집중되는 붕소 약물을 암환자에게 주입한 후, 붕소가 중성자와 반응해 방사선을 방출하는 원리를 이용하여 가속기에서 발생시킨 중성자를 치료부위에 조사, 암세포만을 선택적으로 파괴해 정상세포 손상을 최소화하는 새로운 치료기술로서, 수술 없이 한 번의 조사로 암을 치료하는 것이 특징이다.

붕소중성자포획치료를 위해서는 중성자를 만들어 조사하기 위한 고출력 양성자 가속기가 필요한데, 국내에서 의학원이 최초로 개발 중인 대전류 양성자 탄뎀 가속기 기반 시스템은 기존 선형 가속기나 사이클로트론 가속기 기반 시스템보다 적은 에너지를 사용하기 때문에 치료를 위한 전체적인 시스템의 규모가 작아 병원에서 더 경제적이고 효율적인 운용이 가능하다. 

한국원자력의학원이 국산화에 도전 중인 탄뎀 가속기는 고전압 터미널을 중심으로 양쪽에 두 개의 가속관과 고전압 터미널에 연결된 전원장치로 구성되며, 이 중 전원장치는 입자 가속을 위한 에너지를 가속관에 전달하는 핵심 장치다.

한국원자력의학원 의료용 가속기 연구팀은 2019년 과학기술정보통신부 지원으로 붕소중성자포획치료용 가속기 개발에 착수해 2022년 500KeV(킬로전자볼트) 대전류 양성자 탄뎀가속기 시작품을 개발한 바 있으며, 이번 성과를 기반으로 2.4MeV급 탄뎀 가속기 개발에 속도를 내게 됐다. 

이진경 원장은“이번 탄뎀 가속기의 핵심장치 개발 성공으로 첨단 붕소중성자포획치료기의 국내 개발을 앞당겨 해외 선도 기술과의 격차를 줄이고 난치암 환자분들이 빨리 치료 혜택을 보기를 기대한다”고 말했다.

이영수 기자 juny@kukinews.com