김의담(원자력공학과 석박사통합과정 7기) 씨가 지난 11일 ‘2022년 방사선 과학기술·산업진흥 연차대회’에서 한국방사선진흥협회의 ‘젊은과학자상’을 수상했다. 한국방사선진흥협회는 연차대회를 통해 방사선 및 방사성동위원소 분야의 이용 진흥 및 안전 증진에 뛰어난 업적이 있는 젊은 유공자를 수상 대상자로 선정하고 있다. 수상에 대해 김 씨는 “’젊은과학자상’은 젊을 때만 받을 수 있는 상이기에 영광스럽고 수상자로 선정돼 기쁘다”며 “딥러닝 기술을 방사선치료 및 안전 분야에 적용해 더 효과적인 방사선치료를 개발하는 것이 목표다”고 수상 소감을 전했다.

한양대 원자력공학과에서 학부 과정을 수료한 김 씨는 원자력공학의 다양한 세부 전공 중 방사선 분야의 전공 수업에 흥미를 느껴 대학원 진학을 결정했다. 그는 “3학년 때 ‘의료방사선응용공학’이라는 전공 수업을 공부하며 방사선이 무한한 가능성을 갖고 있음을 알게 된 후 방사선 분야에 흥미를 느꼈다”며 “방사선 치료를 수행하는 병원에 현장실습을 가고 연구실 학부생 인턴을 거쳐 대학원 진학을 결심했다”고 말했다.

김 씨는 정윤선 원자력공학과 교수가 운영 중인 ‘방사선 과학 및 안전 연구실(RSSL)’에서 인공지능 기반의 의학물리 연구를 수행하고 있다. 의학물리란 물리학을 의학에 적용한 학문으로 관련 전공자들은 방사선 치료 장비의 개발 및 품질 관리, 방사선 치료법 개발, 의료 자문 제공에 종사할 수 있다. 김 씨는 지금까지 SCI 논문 4편(주저자 3편, 2 저자 1편)을 국제 학술지에 게재했으며 국내외 총 19건의 학회 발표를 수행했다.

김 씨는 인공지능 기술을 활용해 방사선 민감도와 유전자 특성의 관계에 대한 연구를 진행하고 있다. 환자 개별 유전자 특성에 따라 방사선 민감도가 다르기에 동일한 선량의 방사선을 투여해도 신체적 반응이 다르게 나타난다. 따라서 의학물리학계에서는 유전자별 방사선 민감도를 예측 및 정량화해 환자별 방사선 투여량을 세분화하는 연구를 진행 중이다. 김 씨는 “딥러닝을 통해 유전자 정보로부터 미지의 방사선 민감도를 예측하거나, 예측값을 토대로 어떤 유전자가 방사선 민감도에 영향을 미치는지를 파악하는 연구를 수행하고 있다”고 답했다.

가장 기억에 남는 연구 활동으로 ‘두개척수 방사선 치료(CranioSpinal Irradiation, CSI) 연구’를 꼽았다. 척수에 전이가 가능한 뇌종양의 치료에는 두개척수 방사선 치료가 필요하며, 신체를 3개의 부분으로 나눠 방사선을 투여하는 것이 일반적이다. 소아암 환자들에게 두개척수 방사선 치료를 적용할 때는 부분적으로 나누지 않고 한 번에 치료해야 하며, 방사선 투여의 불연속적인 면이 발생하면 안 된다. 김 씨는 “소아암 환자들을 치료할 때는 연속적으로 치료하는 장비가 필요하기에 이러한 장비와 치료법에 관한 연구를 진행했다”며 “소아암 환자의 치료에 적용했을 때 치료 효과와 예후가 좋게 나타나 성공적인 연구였다”고 설명했다.

대학원 졸업 후 김 씨는 전문적인 의학물리사로 활동하기 위해 해외에서 추가적인 공부를 이어 나갈 예정이다. 그는 “의학물리사란 의사와 방사선사가 처방 및 설계한 방사선량을 토대로 방사선 치료기기를 작동하고 기기의 품질을 관리하는 직업이다”며 “의학물리사의 역할 및 권한이 더 넓은 해외로 진출하길 원하기에 해외 대학에서 추가적인 박사과정을 진행하고자 한다”고 말했다.

김 씨는 후배들을 향해 조언도 건넸다. 김 씨는 “학부 시절에 가장 중요한 것은 미래를 위한 준비와 도전이라고 생각한다”며 “이를 위해 전공 공부뿐만 아니라 해외 교환학생 및 인턴, 대외활동 등 다양한 도전을 했었는데 이러한 경험을 자양분 삼아 성장했다”고 말했다. 이어 그는 대학원 진학을 꿈꾸는 학생들에게 “대학원에 진학하길 희망한다면 학부 과정을 마친 후 실제 연구에 최대한 빨리 뛰어들길 바란다”고 답했다.