원자력연, 갈륨-68 발생기 핵심기술 확보…방사성의약품 국산화 기대

(대전=뉴스1) 김종서 기자 = 한국원자력연구원은 원자력연 첨단방사선연구소가 과학기술정보통신부 지원을 받아 갈륨-68 발생기 핵심 요소기술을 모두 확보하며 난치암 진단용 방사성의약품 국산화 가능성을 열었다고 13일 밝혔다.

갈륨-68 발생기는 방사성동위원소인 저마늄-68을 금속산화물에 흡착시킨 뒤, 붕괴 과정에서 발생하는 갈륨-68만을 선택적으로 분리·용출하는 장비다. 갈륨-68은 붕괴하면서 양전자를 방출해 전립선암, 신경내분비암 등 난치암 진단에 쓰이는 양전자단층촬영(PET)용 방사성의약품 원료로 활용된다. 반감기가 68분으로 짧아 자체 보관이 어려운 만큼, 환자 진단·치료에 사용하려면 발생기의 안정적 공급이 필수적이다. 그동안 국내에서는 핵심기술 확보가 쉽지 않아 전량 수입 제품에 의존해 왔다.

갈륨-68 발생기 핵심 요소기술은 원료물질인 저마늄-68 생산기술과 저마늄-68은 잘 흡착하고 갈륨-68은 분리·용출하는 흡착 소재 기술로 구성된다. 첨단방사선연구소는 과기정통부 지원사업을 통해 3000만 전자볼트(30MeV) 사이클로트론 기반 저마늄-68 생산기술을 이미 확보한 데 이어, 이번에 흡착 소재 개발에도 성공하며 발생기 요소기술을 모두 갖추게 됐다고 설명했다.

연구진은 천연 물질인 키토산과 금속산화물 타이타늄 전구체를 혼합해 마이크로 크기의 입자를 제조한 뒤 열처리해 입자 간 결합력을 높인 새로운 흡착 소재를 개발했다. 평가 결과, 개발된 소재의 갈륨-68 용출 효율은 약 70%로 세계시장을 선도하는 제품과 유사한 수준을 보였다. 한 번의 용출로 환자 6명분의 방사성의약품을 안정적으로 생산할 수 있는 수치라는 설명이다.

특히 이번 소재는 외국산 대비 2배 긴 약 1년간 사용 가능한 내구성을 확보해 의료 현장의 운영 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다. 연구진은 확보한 갈륨-68을 활용해 분당서울대병원 핵의학과와 공동으로 전립선암 진단용 방사성의약품 비임상 실험도 수행했으며, 발생기 핵심 소재의 유효성을 검증했다고 밝혔다. 해당 기술은 국내·외 특허 등록을 마쳤고, 향후 방사성의약품 개발 국내 기업을 대상으로 기술이전을 추진할 예정이다.

이번 성과는 난치암 진단에 활용되는 갈륨-68 방사성의약품의 국산화 기반을 마련했다는 점에서 의미가 크다는 평가다. 향후 방사성의약품 분야의 해외 의존도를 낮추고 원자력·의료 융합기술 경쟁력을 강화하는 계기가 될 것으로 연구원은 내다봤다.

박정훈 첨단방사선연구소 사이클로트론응용연구실장은 "향후 사이클로트론에 인공지능(AI)을 적용한 자율 운전 및 제조 시스템을 고도화해 원료물질인 저마늄-68을 대량 생산하면 국내 수요를 안정적으로 충족할 수 있다"고 말했다.

과기정통부는 "희귀·난치암 진단·치료에 필수적인 방사성의약품 국산화를 목표로, 올해 종료되는 '방사성동위원소 산업육성 및 고도화 기술 지원사업'의 성과를 이어받을 후속 사업을 추진할 계획"이라고 밝혔다.

jongseo12@news1.kr