인하대, 전통 한지로 '3D X선 영상' 복원 기술 개발

단 3장의 X선 사진과 AI 결합해 입체 구조 재구성
유연한 친환경 페로브스카이트 필름
방사선 노출·비용 대폭 절감 기대

(왼쪽부터) 김석호 박사(UVA), 배병준 박사(UVA), 김도완 박사(UVA), 이규상 교수(UVA), 박동혁 교수(인하대학교)/사진=인하대 홍보팀 제공

인하대학교는 박동혁 화학공학과 교수 연구팀이 국내외 공동연구를 통해 전통 한지를 활용한 X선 3차원 영상 복원 기술을 개발했다고 25일 밝혔다. 이번 연구 성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 최근 게재됐다.

이번 기술은 단 3장의 X선 사진만으로 인체 내부 구조를 3차원 영상으로 재구성하는 방식이다. 기존에는 3차원 입체 영상을 얻기 위해 컴퓨터단층촬영(CT)처럼 수십~수백 장의 촬영이 필요했으나, 연구팀은 인공지능(AI) 알고리즘을 도입해 적은 수의 촬영만으로도 정밀한 3차원 구조를 복원할 수 있게 했다.

연구팀은 한지의 주성분인 셀룰로오스 섬유 표면에 납이 들어가지 않는 친환경 페로브스카이트 결정을 직접 성장시켜 얇고 유연한 X선 검출 필름을 제작했다. 기존의 딱딱한 평판형 검출기와 달리 피부처럼 구부러지는 특성을 가져 신체 곡면에 밀착할 수 있으며, 촬영 과정에서 발생하는 영상 왜곡을 최소화했다.

이렇게 확보한 X선 사진 3장에서 AI가 뼈 등 특정 부위를 자동 구분·조합하여 입체 모델로 구현한다. 연구팀은 조류 다리뼈 대상 실험을 통해 고가의 CT 장비 없이도 기존 X선 촬영 인프라를 활용해 입체 진단이 가능함을 검증했다.

이번 연구는 인하대 박동혁 교수, 미국 버지니아대(UVA) 이규상 교수, 동국대 조상은 교수, 한양대 김경학 교수 연구팀이 공동 진행했다. 인하대에서 박사학위를 받고 버지니아대에서 재직 중인 김석호 박사가 배병준·김도완 박사와 함께 제1저자로 연구를 주도했다.

박동혁 인하대 교수는 "전통 한지 기반의 친환경 소재와 AI 기술을 결합해 X선 영상 진단의 새로운 가능성을 제시했다"며 "향후 저비용·저선량 3차원 X선 영상 기술로 발전시켜 의료 인프라가 부족한 지역이나 응급 의료 현장에서 활용될 수 있도록 후속 연구를 이어가겠다"고 밝혔다. 인천=주관철 기자