[올해의신기술]방사선 투과 영상장치 컴프턴 산란 노이즈 제거기술

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한국원자력연구원(원장 하재주)이 개발한 '방사선 투과 영상장치 컴프턴 산란 노이즈 제거기술'은 엑스레이와 같은 방사선 투과 영상 장치의 노이즈를 효과적으로 없애고 고화질 영상을 얻는 방법론을 다룬다.

기존 방사선 투과 영상장치는 신호를 받는 검출부인 '섬광체'에서 노이즈가 다량 발생한다. 엑스선이나 감마선 파장을 가진 광자가 전자와 상호 작용하면서 에너지를 잃는 '컴프턴 산란' 현상 때문이다. 컴프턴 산란은 영상 결과물이 뿌옇게 보이거나 불명확해지는 데 일조한다.

컴프턴 산란 영상 노이즈 발생 개략도
<컴프턴 산란 영상 노이즈 발생 개략도>

원자력연은 섬광체에 입사된 광 신호를 구분해 원인 신호를 제거하는 방법으로 노이즈를 줄였다. 입사광 가운데 특정 시간대에 재수신되는 '동시신호'를 산란 신호 발생 원인으로 보고, 이들 전체를 없앴다.

이 과정에서 일부 영상 정보 손실이 발생하지만 노이즈로 생기는 훼손보다 적어 전체 영상의 질을 높일 수 있다.

개발 기술은 이밖에 섬광체 표면을 보호필름으로 감싸는 방법으로 가시광선을 차단해 노이즈를 낮추는 방법도 포함한다. 이차원 구조로 섬광체를 배열, 인접한 섬광체사이의 영향을 최소화하는 방법도 적용했다.

원자력연은 이 기술을 의료영상진단 기기는 물론 다양한 분야에 활용할 수 있다고 설명했다. 컨테이너 검색기와 같은 물류 분야에도 적용 가능하다.

관련 특허는 한 건이고, 기술 완성도는 기술준비수준(TRL) 기준 4단계다. 연구실 규모의 부품과 시스템을 만들어 성능평가를 진행하고 있다.

김지석 원자력연 박사는 “컴프턴 산란 노이즈 감소로 영상의 질을 높이는 기술을 개발했다”며 “의료영상진단기 시장에서 높은 사업성을 기대한다”고 말했다.

대전=김영준기자 kyj85@etnews.com