삼성, 엑스레이 방사선 피폭량 10%로 줄이는 소재 개발

삼성전자 종합기술원 연구팀은 박남규 성균관대 교수(화학공학부)와 함께 엑스레이 의료영상 촬영 시 방사선 피폭량을 10분의 1 이하로 줄일 수 있는 검출기(디텍터) 소재를 개발했다고 11일 전했다.

연구팀은 기존 엑스레이 평판 디텍터보다 감도가 20배 이상 뛰어나지만 생산 가격이 저렴한 페로브스카이트 반도체 소재를 개발했다.

페로브스카이트는 빛을 전류로 바꾸는 광전류 특성이 뛰어나다는 평가를 받는 소재로, 태양전지와 엑스레이 분야에서 관심을 받는다.

페로브스카이트 엑스레이 디텍터 연구 그래픽(삼성전자 제공)

연구팀은 페로브스카이트 소재를 이용하면 종전보다 적은 엑스레이로도 의료 영상을 확보할 수 있기 때문에 검진자의 방사전 피폭량을 크게 줄일 수 있다고 설명했다.

한인택 삼성전자 종합기술원 상무는 “페로브스카이트 소재를 투과 성질이 매우 높은 엑스선에 적용하려면 태양전기의 1000배 이상 두께가 필요하고, 동시에 엑스선에 의해 변환된 전기신호를 잘 보존하는 성능 확보가 필수다”며 “이번에 개발한 새로운 합성 방법은 이러한 조건을 만족시킬 수 있다”고 말했다.

이 소재를 사용하면 액상 공정을 기반으로 엑스레이 촬영 면적을 크게 확장할 수 있다. 연구팀에 따르면 진공 증착법을 기반으로 만드는 기존 디텍터는 기술적 한계 때문에 대면적으로 만들기 어렵지만, 페로브스카이트 소재가 상용화되면 전신을 한 번에 찍을 수 있는 엑스레이 기기도 만들 수 있다.

사진=엑스레이

김용철 삼성전자 종합기술원 박사는 “아직 남아있는 기술적 문제를 개선하면 방사선 피폭량을 현재보다 10분의 1 이하로 줄인 엑스레이 의료영상 기술로 발전할 수 있을 것으로 기대한다”고 말했다.

연구팀의 연구성과는 과학저널 <네이처> 온라인에 ‘유기금속 페로브스카이트를 이용한 대면적·저선량 엑스레이 디텍터’라는 제목으로 게재됐다.