전자통신硏, 인체통신기술 기반
몸밖서 수신기로 제어 정밀 관찰
식도·위, 고속촬영·전송 강점
유선내시경 단점 보완 대체 기대
[일간투데이 송호길 기자] 국내 연구진이 인체통신 기술을 기반으로 한 캡슐내시경을 개발했다. 캡슐내시경은 향후 유선 위장내시경을 대신할 수 있는 수단으로서 의사의 진단을 돕는 역할로도 유망할 것으로 전망된다.
사람의 몸을 매질(媒質)로 데이터를 전송하는 기술인 '인바디 인체통신기술'을 활용했다.
내시경에 쓰이는 캡슐의 크기는 1cm x 3.1cm다. 캡슐은 송신기 역할을 하며 내부에는 LED 램프, 두 개의 전·후방카메라, 코인형 배터리, 자석 등으로 구성돼 있다.
캡슐 촬영본은 몸에 붙이는 전극 또는 벨트 타입 수신부를 통해 전송돼 몸 밖에 있는 수신기에 저장된다. 해상도는 320 x 320dpi 수준이며 배터리는 2시간 지속이 가능하다.
ETRI는 국내 업체가 보유하고 있는 기존 영상전송속도 대비 4배가 빠른 초당 24장 24프레임(fps), 기존 초당 6장 전송할 수 있어 동영상처럼 식도와 위를 자세히 들여다볼 수 있다고 설명했다.
연구진은 고속 촬영으로 용량이 큰 영상 데이터를 전송하는데 필요한 속도를 높이기 위해 신호변조방식 기술과 아날로그 회로의 수신기 구조 변경기술(AFE) 등을 활용했다
의사는 수신기를 보면서 자석이 내장된 캡슐을 몸 밖에서 마그네틱 컨트롤러를 이용해 제어할 수 있다. 특히 캡슐의 위치를 바꾸거나 위벽에 캡슐을 머무르게 만들어 자세한 관찰이 가능하다.
유선 내시경의 단점인 ▲교차 감염 우려 ▲복부 불편감 ▲구역질 유발 등을 보완할 수 있을 것으로 연구진은 보고 있다.
박형일 ETRI SoC설계연구그룹 과제책임자는 "식도와 위장 부분에 대한 검사를 보다 정확하고 편안하게 받을 수 있는 길이 열렸다"며 "세계적인 상용제품 대비, 본 기술이 위치 제어, 데이터 전송 등에서 큰 경쟁력이 있다"고 말했다.
연구진은 협력 기업과 함께 상부위장관용 캡슐내시경을 위장질환의 발병률이 가장 높은 중국과 식도 질환 발병률이 높은 영국과 유럽 등에 우선 진출한다는 계획이다.
아울러 식도, 위, 십이지장, 소장, 대장 등 전체 소화기관을 검진할 수 있는 기술과 제품 개발에 주력할 계획이다.
기술적으로는 양방향 통신이 가능한 캡슐내시경을 만들어 촬영·동작 속도를 조절할 수 있도록 할 방침이다. 또 초당 최대 50장까지 촬영이 가능하도록 속도를 높이는 동시에 촬영 사진의 해상도까지 높일 것이라고 밝혔다.
이병석 인트로메딕 연구소장은 "이 기술은 다음해를 목표로 시스템의 검증과 품목 허가용 인증시험을 완료한 후 사업화에 본격 나설 계획"이라고 덧붙였다.
이번 연구는 과학기술정보통신부 기가 코리아 사업의 하나로 진행했다. 인바디 인체 통신 기술 관련 과학기술논문인용색인(SCI)급 논문 5편과 국내·외 특허 17건을 출원했다.
한편 ETRI에 따르면 캡슐내시경 시장은 현재 북미, 유럽 등 선진국에서 약 64%를 점유한 가운데 최근 중국에서 수요가 급격히 늘고 있다. 시장 규모는 지난해 기준 7천424억원에서 오는 2022년까지 1조595억원 규모로 연 평균 9.3%의 안정적 성장세가 예상된다.