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Q. 한국원자력의학원을 소개한다면?
A. 한국원자력의학원은 1963년 방사선의학연구소로 출범해 지난 50여년간 대한민국의 방사선의학분야를 선도하는 방사선의학전문기관이다. 1973년 원자력병원으로 개편돼 국내암 진료를 주도했으며, 2007년 과학기술부 직속으로 새롭게 출범한 의학원은 현재 산하에 방사선의학연구소, 원자력병원, 국가방사선비상진료센터, 동남권원자력의학원 등을 두고 있다.
국내 최초 방사선 암치료기인 코발트치료기 도입에서부터 사이버나이프에 이르기까지 암환자 치료의 신기원을 이뤘고, 원형가속기인 사이클로트론을 국내 최초로 도입해 각종 방사성동위원소를 이용한 암의 조기진단 및 치료 등 암 퇴치를 위한 연구사업의 토대도 굳건하게 세워왔다. 또한 현재 본원의 축적된 가속기 개발기술을 바탕으로 암환자 치료율을 획기적으로 향상시킬 의료용중입자치료기를 개발 중에 있으며, 기관의 전문성을 바탕으로 방사성의약품 개발을 위한 국가적 연구 인프라 및 신약후보 물질의 평가시스템 구축을 위해 방사성동위원소를 이용한 치료기술개발 플랫폼 구축사업에도 매진하고 있다.
Q. 의료용중입자가속기란 무엇인가?
A. 가속기는 전자, 양성자, 중이온 등의 하전입자(荷電粒子)를 전자기장을 이용해 가속 후 이를 표적입자에 충돌시킨 후 일어나는 원자핵이나 소립자의 구조 및 상호작용 등을 연구하는 장치다.
고에너지 물리, 바이오, 반도체, 농학, 의학 및 방사선 치료 등에 광범위하게 활용되고 있는 현대과학기술 발전의 필수 요소로 전 세계적으로 가속기 연구 분야에서 26명의 노벨상 수상자 배출한 분야다.
헬륨, 탄소 등 무거운 원소의 원자를 빛의 속도에 가깝게 가속한 뒤 그 에너지 빔(선)을 암세포에 비춘다.
Q. 다른 치료법에 비해 장점은?
A. 기존 x선과는 달리 인체 내 암 부위 도달 전에는 20~30%의 방사선량을 전달하고, 암 부위에서는 나머지 70~80%의 방사선량을 전달해 암세포를 집중적으로 파괴한다. 기존 방사능 치료에 사용된 X선과 감마선은 강하게 암세포를 향해 쏴도 피부를 뚫고 체내 속으로 들어가면 그 살상 능력이 현저히 줄어든다. 이는 양성자도 마찬가지다. 중입자는 피부를 뚫고 25㎝까지도 들어갈 수 있고 살상능력이 X선이나 감마선의 12배, 양성자의 3배 이상 높다. X선과 감마선은 암세포뿐 아니라 정상세포에도 해를 끼친다. 그러나 중입자는 0.1㎜까지도 아주 정밀하게 쏠 수 있어 정상세포에 미치는 영향을 최소화하며 유아암 치료의 유력한 대안이다.
또한 적은 양으로 한 번에 많은 암세포를 효율적으로 파괴시킬 수 있기 때문에 치료기간도 짧고 부작용을 최소화한다. 기존 방사선 치료에 비하면 치료기간이 2~3개월에서 1~4주로 단축되고 치료횟수도 30~40회에서 1~16회로 대폭 줄어 환자의 편의성을 높인다. 또한 8대암(3~4기) 환자의 경우 기존 방사선 치료 대비 5년 생존율 23% 이상 증가하며 재발암 환자는 약 42% 이상 완치되는 것으로 조사됐다.
* 8대암 : 두경부암, 폐암, 간암, 전립선암, 골육종암, 자궁경부암, 직장암, 두개저암
Q. 모든 부위에 발생한 암이 모두 치료대상이 되는가?
A. 중입자치료는 암의 종류, 크기, 위치에 따라 나눠 치료되므로 시간에 따라 형태가 크게 변하지 않는 고형암에 대해 치료가 가능하다. 즉, 위암 등 일반적 소화기암(결장암과 직장암 제외), 전신에 암세포가 퍼지는 혈액성 암 질환, 임파선암 등은 중입자치료에서 제외되며, 두경부암, 식도암, 폐암, 간암, 췌장암, 전립선암, 자궁경부암, 육종, 대장암 등이 대표적인 중입자치료 대상이다. 최근에는 뇌종양, 유방암 등이 새로운 중입자치료 대상에 포함되고 있다.
Q. 의료용중입자가속기 도입 기술연구는 어느 정도 진행되고 있는가?
A. 중입자치료센터 건축물은 지난 5월 완공됐으며 현재 준공 허가를 신청 중이다. 건물 안에 구축될 일부 장비 및 시제품은 장비조립동에서 설치, 테스트를 수행하고 있다.
중입자가속기 및 치료시스템의 핵심장치 등 본제품은 올해 하반기경에 발주할 예정이며 2019년까지 설치, 조립, 테스트를 완료해 2020년 말 환자치료를 개시할 계획이다.
Q. 국내의 기술력으로 실현이 가능한가?
A. 의료용중입자가속기(중입자치료기)는 크게 중입자 빔을 430MeV/u까지 가속하는 가속장치와 가속된 빔을 받아 환자의 암 부위에 투과하는 치료시스템이다. 가속기구축은 한국원자력의학원 주도하에 자체 기술력과 국내 타연구기관과(포항가속기연구소, 양성자가속기연구센터, 중이온가속기사업단 등) 협력해 설계와 제작을 추진 중에 있으며, 성능의 안정성을 위해 해외 중입자가속기 제작업체와 공동개발 형태로 설계 검증, 공동 제작 및 공동 설치의 전략으로 추진할 예정이다.
치료시스템은 대부분 이미 해외에서 상용화된 제품을 도입해 구축하는 방향으로 추진하고 있다. 가속기와 치료시스템의 통합구축은 중입자치료장치 구축과 운영에 중요한 핵심기술 확보로 이어진다. 따라서 국내 가속기 제작 유경험 연구기관과의 기술공유, 해외 제작업체와의 공동개발을 통해 국내기술력으로 중입자가속기 구축이 실현될 것이다.
Q. 중입자센터의 환자치료는 언제 가능한가?
A. 한국원자력의학원에서 수행 중인 ‘의료용중입자가속기개발사업’은 사업기간은 2019년 12월까지 완료 예정으로 추진 중이며 의료용중입자가속기 장치를 포함한 중입자치료센터 구축을 완료하고 2020년 말부터 본격적으로 환자치료를 개시할 예정이다.
Q. 중입자가속기 도입 후 기대효과는?
A. 국민복지 향상의 향상과 지역경제 활성화에 도움을 줄 것으로 기대한다. 현재 국내 암환자가 중입자치료를 위해 국내 에이전시를 통해 치료비용 외에 고가의 수수료를 지불하며 일본, 독일 등 해외 중입자치료센터에 치료를 받고 있는 실정이다. 국내의 중입자치료센터 치료가 개시되면 상당수의 국내 환자들이 치료를 받을 수 있어 국민 복지 향상에 많은 도움이 될 것이다.
또한 부산시에서는 동북아시아, 동남아시아 등 해외 환자를 유치해 지역 관광과 연계해 지역 경제가 활성화될 것으로 기대하고 있다. 현재 우리나라의 입자치료, 방사선 치료기의 대부분은 해외의 완성된 장비를 도입해 사용하고 있다. 한국원자력의학원에서 수행 중인 ‘의료용중입자가속기기술개발’의 연구개발을 통해서 중입자가속기 설계, 빔 조사장치, 로봇카우치 구축 기술 등 입자치료의 핵심장치에 대한 원천기술 확보와 기술상용화로 이어질 것이다.