한국여성의 건강을 위협하는 유방암. 조기에 발견하면 완치율이 90%가 넘지만 4기 이후에 발견되면 치료 가능성이 희박하다. 40~50대 여성에게 주로 발생했던 유방암이 최근 젊은 여성 환자가 증가하고 있다. 결혼 연령대와 출산 연령대가 높아지면서 유방암이 여성의 생애를 위협하고 있다. 여성의 건강을 위협하는 유방암, 보다 빠른 진단과 치료법은 없을까? 의학계는 유방암을 정확히 진단하는 것과 항암 치료의 부작용을 최소화하는 기술 개발에 매진하고 있다. 이러한 연구의 일환으로 조기에 정확히 유방암을 진단할 수 있는 유방촬영장치 개발 연구를 진행 중인 을지대학교 방사선학과 김대홍 교수를 만나보았다.

최선영 기자 csy@

유방암이 발병하는 원인은 환경호르몬, 스트레스, 유전, 식습관, 빠른 초경 등이 거론되고 있다. 여성의 사회활동이 왕성해지고 식문화가 달라지면서 한국의 유방암 환자가 증가하고 있다. 보건복지부와 국립암센터중앙암등록본부가 발표한 ‘2016년 국가암등록통계’에 의하면 2016년 암 진단을 받은 10만 9,112명 중 유방암 환자는 19.9%인 1,747명으로 집계됐다. 특히 전체 유방암 환자 중 20~30대 비중이 20%를 차지해 주의가 필요하다.

의료장치 국산화에 도전하는 광자계수 기반 유방촬영장치 연구
을지대학교 방사선학과 김대홍 교수는 ‘광자계수 기반 유방촬영장치 개발’ 연구를 진행하고 있다. 그는 방사선 치료를 받는 환자 중 유방암 환자가 많아, 조기에 정확히 유방암을 진단하는 유방촬영장치의 필요성을 절실히 깨닫고 본 연구를 시작했다.
그의 광자계수 기반 유방촬영장치 개발 연구는 3단계를 거쳐 진행하고 있다. 1차 연도에는 시뮬레이션을 통해 방사선을 효율적으로 검출하는 섬광체를 찾았다. 이 섬광체로 검출기 모듈 제작, 펄스신호 측정, 스펙트럼 측정을 수행했다. 2차 연도에는 검출기 모듈을 2차원으로 배열하고 Flood map이라는 영상을 획득하다. 3차 연도인 올해는 방사선 영상을 획득할 검출기 시스템을 제작하고 있다.

▲ 김대홍 교수

“기존의 유방촬영장치는 엑스선의 모든 에너지 정보가 더해져 영상정보의 정확성이 떨어졌습니다. 이를 해결하기 위해 이번 연구를 진행했습니다. 광자계수란 필요한 에너지 대역의 엑스선 정보를 획득하는 개념입니다. 광자계수 기반 유방촬영장치는 필요한 에너지 대역의 엑스선 정보만 선별해 영상으로 볼 수 있습니다. 기존 장치보다 미세석회의 신호가 강해져 영상이 더 정확하게 나옵니다. 환자에게 조사되는 방사선량도 줄일 수 있어 피폭으로 인한 2차암 예방에 도움이 됩니다.”
광자계수 기반 유방촬영장치가 개발되면 우리나라 유방암 환자를 살리고 의료계에 혁신을 불러올 수 있다. 현재까지는 외국산 장비에 의존하는 것이 현실. 순수한 대한민국 기술로 광자계수 기반 유방촬영장치를 개발하면 의료장치의 국산화 뿐만 아니라 수출길 확대에 기여할 수 기대된다.

그의 새로운 연구 목표, 딥러닝과 인공지능
김대홍 교수의 연구는 시대에 발맞춘 연구를 계획하고 있다. 인공지능을 이용한 의료 영상 분야 연구. 그가 앞으로 계획하고 있는 연구다. 대기업도 인공지능을 접목한 제품을 속속 출시하고 있다. 병원에서 질병 진단과 치료에 도움을 주는 제품인 IBM사의 왓슨(Watson)이 그 대표적인 예다. 딥러닝(deep learning) 기술을 CT(Computed Tomography)에 적용하여 저선량 및 고해상도 촬영을 가능케 하는 장치도 출시됐다. 김 교수는 이러한 딥러닝 기술을 적용하여 딥러닝을 적용하여 피폭을 줄일 수 있는 방안을 모색할 것이라는 계획을 밝혔다. 그는 여전히 꿈꾸고 있다. 연구자이자 교육자로서 차근차근 계획을 세워 전진하고 있다.
“거창한 꿈이나 계획보다는 처음 교수를 시작했을 때의 그 마음을 잃지 않고 싶습니다. 초심을 가지고 있어야 변화하는 세상의 흐름을 읽을 수 있습니다. 처음 그 마음을 간직해야 진짜 세상이 필요로 하는 것, 환자가 원하는 것이 무엇인지를 끊임없이 갈망할 수 있습니다. 이를 바탕으로 학생들에게는 세상을 객관적인 관점으로 바라볼 수 있는 역량을 키워주고자 싶습니다. 을지대학교 방사선학과 학생들이 사회인으로 스스로 성장할 수 있는 토대를 만들어 주는 교육자이자 선배가 되고 싶습니다.”
사람은 저마다의 장점이 있다. 장점을 잘 살리면 사회 발전에 기여할 수 있다. 그는 연세대학교 방사선학과 학사와 박사를 거쳐 지난 2014년부터 을지대학교 방사선학과 교수로 부임하며 학생들의 교육과 의료계 발전을 위한 연구를 끊임없이 수행 중이다. 그의 장점은 환자의 니즈를 이해하고 빠르게 변화하는 의료계의 트렌드를 주목하는 것이다. 김대홍 교수의 경쟁력이 발휘되면서 국내 의학 발전과 함께 밝은 미소를 되찾는 환자들이 많아지길 기대해 본다. NM