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삼성전자, 고감도 X-레이 디텍터 기술 개발..."피폭량 1/10 이하로"
페로브스카이트 X-ray 디텍터 연구 그래픽. 사진 제공: 삼성전자

[라포르시안] 삼성전자는 종합기술원 김용철∙한인택 연구팀이 성균관대 화학공학부 박남규 교수와 공동연구를 통해 CT 등 X-ray 의료영상촬영 시 방사선 피폭량을 1/10 이하로 줄일 수 있는 디텍터 소재를 개발했다고 11일 밝혔다.

삼성전자에 따르면 종합기술원과 성균관대 연구진은 기존 X-ray 평판 디텍터에 비해 X-ray 감도가 20배 이상 뛰어난 동시에 생산 가격도 훨씬 저렴한 페로브스카이트(perovskite) 반도체 소재를 개발, 이를 이용해 피폭량을 크게 줄이면서도 저렴한 저선량 X-ray 디텍터를 구현했다.

페로브스카이트는 빛을 전류로 바꾸는 광전류 특성이 뛰어나 태양전지와 X-ray 분야에서 주목을 받는 신소재다

페로브스카이트를 소재로 제작한 디텍터는 감도가 높기 때문에 훨씬 적은 X-ray 조사량으로도 의료영상을 확보할 수 있다고 한다.

특히 반도체를 만들 때 쓰는 공정인 진공 증착법을 사용해 만드는 기존 디텍터가 기술적 한계 때문에 대면적(large-area) 사이즈로 제작하기 힘들다는 한계도 극복할 수 있다.

페로브스카이트 반도체 소재를 이용하면 액상 공정을 통해 얼마든지 대면적 사이즈의 디텍터 제작이 가능하다고 삼성전자는 설명했다. 이 기술이 상용화되면 전신을 한번에 찍을 수 있는 X-ray 기기도 만들 수 있게 된다.

삼성전자 종합기술원 한인택 상무는 “페로브스카이트 소재를 투과 성질이 매우 높은 엑스선에 적용하기 위해서는 태양전지의 1000배 이상 두께가 필요하고 동시에 엑스선에 의해 변환된 전기신호를 잘 보존하는 성능확보가 필수"라며 "이번에 개발한 새로운 합성 방법은 이를 모두 만족시킬 수 있다"고 말했다.

공동연구에 참여한 삼성전자 종합기술원 김용철 박사(전문연구원)는 “아직 남아있는 기술적 문제들이 개선되면 방사선 피폭량을 현재의 1/10 이하로 줄인 X-ray 의료영상 기술로 발전할 것”으로 내다봤다.

이번 연구결과는 과학저널인 ‘네이처’ 온라인판에 지난 5일자로 ‘Printable organometallic perovskite enables large-area, low-dose X-ray imaging’라는 제목으로 게재됐다. <관련 논문 링크 바로 가기>

김상기 기자  bus19@rapportian.com

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