한양대학교 전기·생체공학부 바이오메디컬공학전공 유형석 교수 연구팀이 전파 집속을 통한 온열 치료 (RF hyperthermia) 기술의 치료 효과 예측 및 성능 최적화를 위한 고성능 컴퓨터 해석 시뮬레이터를 개발했다고, 한양대가 21일 밝혔다.

연구팀이 개발한 ‘유한 요소 해석 (finite element method, FEM) 기반 전파 열 치료 예측 컴퓨터 시뮬레이터’는 다채널 전파 열 치료 시스템에 의해 인체 내부에서 발생하는 전자기장 분포 및 발열 정도를 컴퓨터 해석 알고리즘을 통해 계산할 수 있으며, 고가의 상용 시뮬레이션 소프트웨어 대비 95% 이상의 정확도를 가지면서도 연산 소요 시간은 획기적으로 단축시켰다.

연구팀은 사용자가 다양한 인체 모델 및 전파원(RF source)에 따른 결과를 쉽고 간편하게 확인할 수 있도록 시뮬레이터를 그래픽 사용자 인터페이스 (graphic user interface, GUI) 기반으로 개발했다. 해당 시뮬레이터는 별도의 유료 라이센스 및 프로그램 설치 없이 실행 파일을 통해 일반 PC에서 활용이 가능하다.

유형석 교수는 이번 연구 결과에 대해 “인체 내부에서의 전자파 및 열 해석을 위해 고가의 해외 시뮬레이션 프로그램을 구매해서 사용해야 했던 기존 연구개발 환경을 극복할 수 있는 대안을 제시했다”며 “차세대 유망 기술인 전파 의료 응용 및 헬스케어 산업의 핵심적인 연구개발 툴로서, 활용 가치가 높을 것으로 기대된다”고 밝혔다.

한편, 과학기술정보통신부 산하 정보통신기획평가원(IITP)의 ‘생체 전파 정밀 해석 및 영상화 기술개발’의 지원을 받아 수행된 이번 연구의 결과는 컴퓨터 프로그램 및 해석 분야 최상위 SCI 학술지인 ‘Computer Methods and Programs in Biomedicine’에 2023년 12월 온라인 게재됐다.

[사진자료]유형석 교수 연구팀이 개발한 전파 및 열 해석 컴퓨터 시뮬레이터 및 전파 열 치료 활용 개념도