삼성미래기술육성 지원받은 국내 연구진, MRI 자석 기술 개발…치매 정밀 진단 앞당겨

서울대학교 전기정공공학부 한승용 교수 연구팀이 미국 국립 고자기장연구소 (National High Magnetic Field Laboratory)와 공동으로 '무절연 고온 초전도 자석(No-Insulation High Temperature Superconductor Magnet)'을 이용해 직류 자기장 세계 최고 기록을 달성했다고 13일 밝혔다.

특히 한승용 교수 연구팀의 이번 연구 성과는 지난해 삼성전자의 삼성미래기술육성사업의 과제로 선정돼 지원을 받아온 결과물이다.

한승용 교수 연구팀은 이번 연구를 통해 직류 자기장 45.5 테슬라(Tesla)를 기록하며, 지난 20여년간 넘지 못했던 직류 자기장 세계 최고 기록(기존 44.8 테슬라)을 경신했다. 이 연구 결과는 국제적인 학술지 네이처(Nature) 본지(제 1저자 한승용 교수)에 발표됐다.

한승용 교수는 "이번 연구결과는 새로운 무절연 고온 초전도 자석 기술을 통해 기존 한계를 뛰어넘는 초고자기장을 보다 안전하게 발생시키는 한편, 기존에는 상상하기 어려웠던 수준으로 초소형화가 가능하다는 것을 보여준다"고 설명했다.

그는 이번 연구결과를 활용하면 "향후 △암 진단용 MRI, 신약개발용 분석장비 등 의료 분야, △풍력 발전, 에너지 저장 장치 등 에너지 분야, △ 오폐수 처리 등 환경 분야, △전기 추진 등 수송 분야, △고효율 산업용 기기 등 우리 산업 전반에 걸쳐 큰 파급 효과가 있을 것"이라고 밝혔다.

이번 연구 결과를 통해 45 테슬라 이상의 임상용 MRI가 개발된다면 기존 대비 100배 이상 해상도의 진단 영상을 얻을 수 있어 초기 암이나 치매 등 혈관성 뇌질환 진단에 효과가 클 것으로 기대된다.

또한 고온 초전도 자석 기술의 상용화에 획기적인 전기가 마련될 것으로 기대된다.

이번 연구 초반 '무절연 고온 초전도 자석'이 45.5 테슬라의 초고자기장에서 구동될 때 발생하는 독특한 기계적 변형의 원인을 규명하지 못하는 어려움이 있었으나, 삼성전자 미래기술육성센터의 연구 지원을 통해 무절연 고온 초전도 자석에서 발생하는 비선형 전류 특성을 새롭게 해석하는 기법을 개발하고 기계적 변형의 원리를 규명했다.

한승용 교수팀의 이번 연구 과제는 2018년 6월 삼성미래기술육성사업의 과제로 선정돼 연구 지원을 받고 있으며, 한국연구재단, 미국국립과학재단 (National Science Foundation)의 지원도 받아 수행됐다.

한편, 삼성그룹은 2013년 8월 삼성미래기술육성재단과 삼성전자 미래기술육성센터를 설립 후 삼성미래기술육성사업을 추진하며 517개 연구과제에 총 6천667억원을 지원해왔다.


강은혜 머니투데이방송 MTN 기자