의학의 발전은 상당부분 물리학에 의존된다고 말할 수 있는 만큼 물리학과 의학의 접목은 매우 긴밀하다. 이런 가운데 경기대학교 자연과학대학 권수일 교수(전자물리학과)는 치료용 방사선 겔 선량계의 개발에 성공하며 3차원적 선량평가의 장을 열었다. 지난 3년간 교육과학기술부 원자력연구개발사업의 일원으로 진행된 이번 연구는 방사선 검출기 분야 뿐 아니라 의료용 방사선의 선량측정 분야에서도 중요한 의미를 갖는다.

21세기 서구식 생활사회에 접어들면서 여성은 4인 중 한 명꼴로, 남성은 3명 중 한 명꼴로 암환자가 급격하게 증가하고 있다. 세기조절방사선치료(IMRT)와 영상유도방사선치료(IGRT)와 같은 최신 방사선 치료는 암 치료에 있어 중추적인 역할을 하고 있다.
방사선 치료의 목표는 치료하고자 하는 병소에 정확한 수준의 방사선량을 조사해 치료효과를 높이며 동시에 정상조직에 대한 방사선량을 극소화해 최대한 정상조직을 보호하는 데 있다. 때문에 목표부위에 대한 정확한 선량의 전달과 정상조직에 대한 주변 선량의 분포 평가는 방사선 치료계획에 있어서 매우 중요한 과제다.

치료용 방사선 겔 선량계의 개발로 3차원적 선량평가의 장을 열다

겔 선량계는 방사선이 조사되면 방사선량에 비례해 분자단위의 크기로 중합반응을 일으키며 색깔이 변한다. 때문에 조사 후 육안으로도 즉시 방사선궤적을 확인할 수 있으며 MRI, CT 등을 이용해 높은 공간분해능으로 방사선량의 크기와 분포를 알 수 있다. 이 겔 선량계는 소조사면 영역에서 선량 경사가 심하고 복잡한 선량 패턴을 가진 IMRT, IGRT, 사이버나이프, 감마나이프, 노발리스, 양성자치료 등의 최신 방사선 치료 및 수술 기법에 폭 넓게 활용될 수 있다.
권 교수는 “눈으로 볼 수 없는 방사선의 궤적을 눈으로 확인할 수 있다는 점에서 겔 선량계는 방사선 분야의 교육적 이용뿐만 아니라 의학적으로도 매우 높은 활용가치가 있다”고 말했다.
이 외에도 중합체 겔에 식탁에서 사용하는 설탕류를 섞어 인체조직과 같은 물질을 만드는 데도 성공했으며 선량민감도가 함께 향상된 겔 선량계를 개발, 특허를 출원하기도 했다.

경기대 의학물리학과는 1996년 국내에서는 최초로 대학원에 설치된 학과로 이번 연구개발에는 권 교수를 주축으로 경기대 대학원의 의학물리학과 석사·박사 과정생들이 참여했다. 연구 과제를 통해서 개발된 겔 선량계를 이용한 3차원 선량평가 기술로 암환자에 대한 방사선 치료정확도를 더욱 향상시켜 국민의 건강 및 삶의 질 향상에 더욱 기여할 수 있을 것으로 기대된다.  
권 교수는 30여 년을 오로지 방사선만 연구한 외골수 방사선물리학자로 그 간의 연구업적 등을 인정받아 2011년 사단법인 의학물리학회에서 수여하는 한국의학물리학자상을 받기도 했다. 의학물리학회 회장을 역임한 권 교수는 회장 시절 한국과 재미의학물리학자협회 사이에 학문적 교류의 성과를 남기기도 했으며, 매년 젊은 과학자들 2명에게 미국의학물리학회(AAPM)에 참석하는 비용 전액을 지원하는 HDX 상을 제정하기도 했다.