''꿈의 암 치료''기라고 불리는 중입자가속기가 2016년, 부산 기장군 동남권 원자력 의학원에 도입돼 본격 가동된다.

특히, 이 중입자가속기는 전 세계 최초로 초전도체를 이용한 사이클로트론 방식으로 국내 순수 기술로 개발된다.

앞으로 상용화, 보급화를 목표로 하고 있어 전 세계 의료계의 비상한 관심을 끌고 있다.

◈ 기장군에 들어설 의료용 중입자 가속기, "왜, 꿈의 암 치료기?"

의료용 중입자 가속기는 탄소 빔을 이용해 정상세포는 거의 손상하지 않고 정확히 암세포만 파괴한다.

암세포 살상능력이 기존 X선이나 양성자 빔보다 3배 정도 높아 부작용이 거의 없다.

치료시간은 약 30분 정도로 통증이 전혀 없고 치료 뒤 간단한 운동 등 일상생활에 전혀 지장이 없다.

전이가 없을 경우 말기 암 치료도 가능해 ''꿈의 암 치료''로 불린다.

이 때문에 전 세계 의료계가 외과 수술, 약물 요법 대신 중입자 가속기의 연구, 개발에 매진하고 있다.

중입자 치료는 1980년대, 일본, 독일, 이탈리아 등이 선발주자로 시작해 전 세계적으로 6기가 운영 중이다.

우리나라는 2010년 중입자 가속기 개발 사업팀이 출범해 타당성 조사, 개념 공학 설계가 끝나 제작 단계를 남겨두고 있다.

2014년 12월에 제작이 완료되면 그다음 해 바로 빔 테스트에 들어가고, 2016년 12월에는 본격적인 환자 치료가 가능하다.

들어가는 예산은 모두 1,950억 원.

부산 기장군 장안읍 동남권원자력의학원에 중입자 가속기가 가동되면 전 세계에서 7번째, 우리나라에서 최초로 첨단 기술을 이용한 암 치료가 가능해진다.

이렇게 되면 기장에 동남권원자력의학원, 의료용 중입자가속기, 수출용 신형연구로 등 원전 비발전 분야 국책시설이 들어서 동남권 핵의학과학단지가 완성된다.

여기에다 기장에 동부산관광단지까지 완성되면 치료, 관광 목적 등으로 기장을 방문하는 인원이 연간 800만 명에 달할 것으로 예상돼 경제적 파급효과도 클 것으로 전망된다.

◈ 전 세계 최초 초전도체 이용한 사이클로트론 중입자가속기 개발

중입자가속기의 가동 방식은 싱크로트론(synchrotron)과 사이클로트론(cyclotron) 이렇게 두 가지로 나뉜다.

일본에서 가동 중인 싱크로트론 방식의 중입자 가속기는 시설 규모가 굉장히 크고 공간을 많이 차지해 제작 비용이 많이 든다.

이 때문에 중입자 가속기 추진단은 기종 선택을 두고 1년 6개월간 자체 개발 가능성과 상용화, 보급화를 놓고 논의를 벌인 끝에 ''초전도 사이클로트론'' 방식으로 개발하기로 최종 결정했다.

사이클로트론방식에 초전도기술을 접목하면 작은 규모로 똑같은 성능을 낼 수 있고, 비용도 적게 들기 때문이다.

''초전도 사이클로트론'' 방식의 중입자 가속기를 개발하는 것은 전 세계 최초다.

한국원자력의학원 의료용 중입자가속기사업단 김근범 박사는 "중입자가속기를 이용한 암 치료는 미래지향적인 치료방법으로 앞으로 의료시장의 대세가 될 것"이라며 "우리나라가 상용화, 보급화 모델을 만든다며 전 세계 의료시장을 선점할 수 있다. 가속기 개발에 필요한 핵심기술은 이미 국내 연구진이 수십 년간 연구, 개발을 통해 확보하고 있고, 설계 검증도 마친 상태"라고 말했다.

◈ 전문인력 확보 = 가속기 활용도 달려, 체계적인 인력 양성 프로그램 필요

중입자가속기를 성공적으로 가동시키기 위해서는 전문인력 양성과 연구 테마를 발굴하는 것도 큰 숙제다.

부산 기장군 동남권원자력의학원에 중입자가속기가 가동되면 숙련된 의사, 간호사, 방사선기사, 치료 플래너, 의학 물리학자, 중입자가속기 유지, 보수를 위한 전문 인력 등이 필요하다.

한 개 빔 라인 당 10여 명이 필요하다고 가정하면 중입자 가속기 가동에는 60~80여 명의 인력이 필요하다.

중입자가속기와 관련된 전문인력은 단기간에 양성할 수 없는 만큼, 지역 대학과 연계한 인력 양성 프로그램이 필요하다는 지적이다.

부산대학교 물리학과 유인권 교수는 " 전문인력의 양성이야말로 이 사업의 궁극적인 성공을 좌우하는 중요하고도 시급한 일이다"며 "특히 많은 전문인력이 수도권으로 몰리고 있는 시점에서 지역 자체적인 전문인력을 양성하고 활용하는 방안을 구체적으로 마련하는 것이 필요하다"고 말했다.

환자의 질병과 정도에 따라 정확히 진단을 내리고, 즉각적인 치료가 가능하도록 의료진들의 체계적인 트레이닝과 연구용 빔라인을 이용한 생명공학 연구의 테마를 발굴하는 것도 과제로 남아있다.

실제로 일본 군마 병원의 경우 중입자 가속기를 설치했지만, 의학 물리학자들의 임상 경험이 부족해 1년 넘게 전체의 3분의 1밖에 가동하지 못했다.

앞으로 국내 의료용 중입자 가속기가 2기, 3기가 들어설 예정이어서 정부 차원에서 체계적인 가속기 인력 개발 프로그램 마련이 필요한 시점이다.