세계 최초로 퓨전 영상장비 개발을 주도
지난 20년간 이루어진 뇌과학 연구 분야의 결실이 최근 가시화되고 있다. 기존의 뇌과학 실험이 세포단위의 실험, 동물 실험 등이 주를 이루어졌고, 인간의 경우에는 특정 질병을 가진 환자를 대상으로 부분적으로 연구가 진행되어 왔다면, 최근에는 MRI, PET, CT 등 최첨단 영상 장비가 개발되어 환자뿐만 아니라 일반인들의 뇌 연구까지 활발히 진행되고 있기 때문이다. 하지만 최첨단의 영상장비가 개발되고 있다고는 하지만 아직까지 해상도나 민감도에 있어서는 치명적인 한계를 가지고 있는 것이 현실이다.
가천의과학대학교는 PET의 최초 개발자인 조장희 박사를 초빙하여 2004년 뇌과학연구소(nri.gachon.ac.kr)를 설립하고, 그동안의 뇌과학 분야의 한계를 뛰어넘어 넘을 수 있는 영상장비 개발에 주력해 왔다. 특히 기존의 1.5T MRI의 4배 이상의 기능이 향상된 7.0T MRI의 설치와 PET 장비의 3배 이상의 기능이 향상된 HRRT PET의 개발은 국내 및 해외 연구기관의 주목을 받으며, 뇌과학 분야를 선도하고 있다.
기존의 MRI 장비의 특징인 높은 해상도로 선명하게 뇌 안을 볼 수 있다는 장점을 가진 반면, 뇌의 분자 생물학적 기능을 측정하기에는 한계가 있었다. 또 PET 장비는 뇌의 분자 생물학적인 기능을 정확하게 측정 할 수 있는 장점을 가진 반면, 해상도의 한계로 뇌 안을 볼 수 없다는 단점을 가지고 있었다. 조장희 박사는 세계 최초로 PET와 2.0T MRI의 개발을 주도한 인물로 이러한 단점을 보완하고 장점을 극대화 시킨 새로운 장비개발에 몰두했고, 이후 이를 더 발전시켜 PET와 MRI의 장점을 결합 시킨 퓨전 영상장비를 개발하였다. MRI 분야의 최고 성능을 가진 7.0T와 초고민감도를 자랑하는 HRRT PET의 퓨전 시스템이 바로 그것이다.
PET(양전자방사단층촬영)란 뇌의 기능을 측정할 수 있는 장비로 뇌의 에너지 소비량, 뇌신경 전단 물질의 분비량 및 이동경로 등을 3차원 촬영이 가능한 장비로 HRRT PET는 기존 장비의 3배 이상의 초고민감도를 가지고 있다. 또 MRI(자기공명단층촬영)는 뇌의 형태적인 영상을 얻을 수 있는 장비로 마치 뇌를 해부해 그 안을 열어 보는 것과 같이 정밀한 영상을 얻을 수 있는 장비로 X-ray처럼 방사선을 이용한 장비가 아니어서 여러번 촬영을 하더라도 안전하다는 장점을 가지고 있다. MRI의 성능을 이야기 할 때 가장 중요한 것이 바로 해상도 이다. 가천의과학대학교의 뇌과학연구소가 보유하고 있는 7.0T MRI는 현존하는 MRI의 4배 이상의 초고해상도를 가지고 있는 장비로 조장희 박사가 개발한 퓨전 영상 시스템을 이용해 사람의 뇌를 환자에게 아무런 영향을 주지 않으면서 시각적, 분자생물학적인 연구가 가능하게 되어 뇌과학 분야의 진일보를 이룰 수 있는 기틀을 마련하였다.
<주요 활동 내용> <표창 및 상훈> <주요 활동 내용>
▲ 가천의과학대학교는 PET의 최초 개발자인 조장희 박사를 초빙하여 2004년 뇌과학연구소를 설립하고, 그동안의 뇌과학 분야의 한계를 뛰어넘어 넘을 수 있는 영상장비 개발에 주력해 왔다. 특히 기존의 1.5T MRI의 4배 이상의 기능이 향상된 7.0T MRI의 설치와 PET 장비의 3배 이상의 기능이 향상된 HRRT PET의 개발은 국내 및 해외 연구기관의 주목을 받으며 뇌과학 분야를 선도하고 있다.
첨단 뇌영상 기술을 실질적인 임상 의학에 접목
조장희 박사와 함께 뇌과학연구소의 설립부터 함께해온 김영보 박사는 길병원에서 신경외과 의사로 재직하며, 대한 뇌기능 매핑 학회 이사직과 대통령소속 의료산업선진화 위원회 전문위원으로 활동하고 있다. 그의 연구 주제는 첨단 뇌영상 기술을 실질적인 임상 의학 분야에 응용에 관여시키는 중개연구 분야로 초고자장 7.0 테슬러 MRI와 초고해상도 HRRT PET의 퓨전 시스템을 이용해 뇌졸중, 파킨슨 환자, 알츠하이머 환자 연구에 관여하며, 현재는 뇌심부전 전기 자극술의 기전 연구에 집중하고 있다.
김영보 박사는 2002년 미국 UCI대학의 교환 교수로 조장희 박사와 함께 뇌과학 분야에 1년간 연구 계획을 가지고 도미하여, 신경외과 의사로써 뇌과학 분야에 많은 관심을 가지고 있던 그는 조장희 박사와 같이 연구를 하면서 그의 방대한 꿈과 비전에 감명을 받았다고 한다. 김영보 박사는 “뇌영상 분야의 가장 초기부터 관여한 조장희 박사님의 역량에 놀라면서 조금씩 그것이 단순한 꿈이 아닌 앞으로 뇌과학 분야가 나가야 될 길임을 깨달게 되었습니다”라고 말하며 조장희 박사에 대한 존경과 동경을 표했다.
2004년 조장희 박사와 김영보 박사의 진취적인 추진력으로 탄생한 가천의과학대학교 뇌과학연구소. 이곳에서 개발된 초고해상도 7.0T MRI는 전세계 20여개의 연구소에 설치되었다. 또한 초고민감도 PET는 전세계 대형 의료기 회사에서 후발주자로 개발하기 위해 많은 노력을 기울이고 있다. 이렇듯 뇌영상 장비분야를 선도하며, 국내 13개, 해외 14개의 특허를 취득하고 국내 의료기분야에 획기적인 발전을 도모하고 있는 가천의과학대학교 뇌과학연구소는 앞으로 가야될 방향을 바로 읽고, 세계 최초라는 이름 아래에 뇌과학계와 의료계의 중심에서 암치료 하면 미국 MD앤더슨 암센터를 꼽듯이 세계에서 뇌질환 연구하면 한국의 가천의과학대학교 뇌과학연구소라는 말이 나올 수 있도록, 세계최고의 기술 수준을 자랑하는 뇌과학 연구센터로 발돋움하고 있다.
<학력 및 소속>
서울 대학교 공과대학 전자공학 학사 및 석사
스웨덴 웁살라 대학 응용물리학 박사
가천의과학대학교 뇌과학연구소 석학교수 및 소장
캘리포니아대학 방사선학 명예교수
스웨덴 스톡홀롬 대학 조교수 및 부교수, 미국 캘리포니아 대학 연구부교수 및 수석연구원, 한국과학기술원 (KAIST), 미국 콜롬비아 대학, 미국 캘리포니아 대학, 한국과학기술원(KAIST) 교수 및 초빙석좌교수, 미국 학술원 회원, 대한민국 학술원 회원, 미국 국립보건원 (NIH) 국가자문위원, 가천의과학대학교 뇌과학연구소 석학교수 및 소장.
2005년 과학기술훈장(창조장)/2004년 미국 캘리포니아 대학 Distinguished Faculty Award for Research(최우수 교수상)/2000년 제1회 과학기술한림원상(공학부분)/1998년 대한민국 학술원 회원 피선/1997년 미국학술원 회원 피선/1997년 제27회 학술원상/1995년 제1회 한국공학상(대통령상)/1995년 한국과학기술한림원 종신회원(Fellow)/1992년 제삼세계 학술원 회원 (Fellow)/1990년 제1회 해동학술상(대통령상)/1989년 미국 의학과학학회 Sylvia Sorkin Greenfield Award/1984년 제2회 과학기술상(대상)/1984년 Jacob Javit Neuroscience상/1982년 미국 CT 학술회 Distinguished Scientist 상/1982년 IEEE(Fellow) 피선 등
<학력>
한양대학교 의학사(1986)
한양의대 대학원 의학 석사(1992)(M.D.)
한양의대 대학원 의학 박사(1996)(Ph.D.)
연세대학교 언론 홍보 대학원 최고위과정 수료 (1998)
서울대학교 공대 대학원 최고산업전략과정 수료(AIP)(1999)
아주대학교 경영대학원 경영학 석사(MBA)(2001)
인천 중앙길병원 신경외과 과장/가천의과학대학교 뇌과학연구소 부교수/ 신경외과 부교수
가천의과학대학교 뇌과학연구소 교수/ 신경외과 교수/대한병원협회 병원정보화 추진위원회 자문위원/가천의과대학교 의학정보센터 소장/미국 캘리포니아 대학(Irvine) 의대 방문 연구교수/인천발전연구원 상임 이사 /인천광역시 정보화 담당 보좌관/대통령소속 의료산업 선진화 위원회(위원장:국무총리) 전문위원회 위원/복지부 혁신형 연구병원 (Innovative Reserch Hospital)조성 실무기획단 위원.
