난치암 진단 핵심 'Ga-68 발생기' 국산화 눈앞…방사성의약품 공급 안정화 기반 마련

저마늄-68 생산·흡착소재 기술 모두 확보…"전주기 자립 가능성 확인"

과학기술정보통신부는 한국원자력연구원이 갈륨-68(Ga-68) 발생기 핵심 요소기술을 모두 확보해 난치암 진단용 방사성의약품 국산화 기반을 마련했다고 13일 밝혔다. 그간 수입에 의존해온 장비·원료 기술을 국내에서 확보했다는 점에서 환자 치료 안정성과 산업 경쟁력을 동시에 겨냥한 성과다.

갈륨-68 발생기 핵심소재의 원형구조와표면을 보여주는 주사전자현미경(SEM) 이미지. 연구진 제공

Ga-68은 전립선암, 신경내분비암 등 난치암 진단에 활용되는 양전자단층촬영(PET)용 방사성동위원소다. 반감기가 68분으로 짧아 자체 보관이 어렵고, 저마늄-68(Ge-68)을 흡착한 '발생기'에서 수시로 용출해 사용해야 한다. 그러나 국내에는 저마늄-68 생산과 고성능 흡착소재 기술이 모두 부족해 전량 수입에 의존해왔다.

원자력연 첨단방사선연구소는 30MeV 사이클로트론 기반 저마늄-68 생산기술을 확보한 데 이어, 저마늄은 안정적으로 붙잡고 갈륨-68은 선택적으로 분리·용출하는 흡착소재 개발에도 성공했다. 연구진은 천연 고분자인 키토산과 금속산화물 전구체를 활용해 내구성을 높인 마이크로 입자형 소재를 구현했다.

평가 결과 갈륨-68 용출 효율은 약 70%로, 세계 시장 선도 제품과 유사한 수준을 보였다. 1회 용출로 환자 6명분의 방사성의약품 생산이 가능하며, 기존 외산 대비 사용 가능 기간도 약 2배(1년)로 늘어 의료 현장 운영 효율성을 높일 수 있을 것으로 기대된다.

병원에 갈륨-68 발생기의 핵심 소재 컬럼을 설치해 비임상 평가를 위한 시스템 구성을 완료한 모습. 연구진 제공

연구팀은 분당서울대병원과 공동으로 전립선암 진단용 방사성의약품 비임상 시험을 수행해 종양 영상 확보에 성공했으며, 관련 기술은 국내외 특허 등록을 마쳤다. 향후 국내 방사성의약품 기업에 기술이전을 추진할 계획이다.

박정훈 한국원자력연구원 첨단방사선연구소 사이클로트론응용연구실 실장은 "사이클로트론 기반 Ga-68 발생기 개발에 필요한 모든 요소기술을 확보했다"며 "AI 기반 자율 운전·제조 시스템을 고도화해 저마늄-68을 대량 생산하면 국내 수요를 안정적으로 충족할 수 있을 것"이라고 밝혔다.

오대현 과기정통부 미래전략기술정책관은 "방사성동위원소 생산부터 의약품 개발, 난치암 진단·치료까지 전주기를 국내 기술로 수행할 수 있음을 보여준 사례"라며 "후속 사업을 통해 핵심기술 연구개발과 산업 연계를 지속 지원하겠다"고 말했다.

김종화 기자 justin@asiae.co.kr