ETRI, 전자파 유해성 검증 위한 가상모델 공개
인체 모델 데이터댐에 공개해 연구 저변 확대
1mm 간격으로 전신 구현, 가상 임상시험 가능


공공데이터 포털에 가상 임상시험이 가능한 인체모델이 공개됐다. 공개된 가상 데이터는 다양한 분야의 산학연 연구진이 자유롭게 활용할 수 있어 인체 대상 기초연구에 유용할 전망이다.

한국전자통신연구원(ETRI)은 15일, 전자파가 인체에 미치는 영향 및 보호 대책 연구의 일환으로 인체모델과 영장류 모델을 개발해 데이터댐에 공개했다고 밝혔다. 이번 공개되는 데이터는 전자파 관련 연구는 물론, 방사능과 같은 타 분야의 가상 생체실험 등에도 사용될 수 있다. 인체를 대상으로 수행하는 임상 연구의 어려움과 한계를 다소 해소할 수 있을 것으로 보인다.

ETRI 연구진이 공개한 데이터는 ▲성인 남녀 전신 모델 ▲머리 모델 ▲영장류 모델 등 세 가지다.

남녀 전신 모델 세트는 각 100여 개의 신체 기관 및 조직으로 구성되어 있다. 이를 활용 시 전자파 노출되는 신체 부위별 체온 변화, 전자파흡수율 등을 관찰할 수 있다. 전자파뿐 아니라 방사선 노출 평가를 위한 목적 등 다양한 분야에 쓰일 수도 있다.

급성 방사선에 대한 신체 부위별 영향력 파악 등 인체의 반응과 그를 대응하는 방법 연구에 활용할 수 있다. 1mm 이하의 간격(0.2x0.2㎟)으로 인체를 정밀 해부하는 영상을 기반으로 모델링돼 인체에 미치는 영향을 자세히 파악할 수 있다.

머리 모델 세트는 남자 6세, 9세, 15세, 20~24세 등 총 4개 그룹에 대해 각 50명의 MRI 영상자료로부터 표준화하여 재현했다. 머리둘레, 뇌머리뼈, 얼굴뼈 등 머리를 구성하는 약 30개 치수를 측정하여 얻은 평균치로 총 70개 구조물을 모델링했다.

이 밖에도 연구진은 180여 개 구조물로 이루어진 영장류 모델을 세계 최초로 공개했다. 체중 4.3kg의 암컷 붉은털원숭이의 △1mm 이하(0.024x0.024㎟) 간격의 절단면 해부 영상과 △0.5mm 간격의 MRI 영상 기반으로 제작된 이 모델은 전자파 흡수율(Specific Absorption Rate; SAR)에 따른 행동학적 변화를 관찰할 계획이라고 밝혔다.

그동안 전파, 방사선 등의 생체영향 규명을 위한 동물 실험은 대부분 설치류(Rodent)를 이용했기 때문에 사람에 적용하는 데 한계가 있었다. 이번 개발을 통해 한계를 일부 극복, 각종 실험의 안전성 평가에 활용될 수 있을 전망이다. 원숭이 모델은 실제 전자파 노출 실험과 함께 컴퓨터 시뮬레이션을 병행할 수 있어 효율적인 실험 검증 및 비용 절감 효과를 얻을 수 있다.

이번 공개된 인체 및 영장류 모델들은 동국대학교 해부학교실 박진서 교수와 공동으로 개발된 것으로, STL 파일 외에 텍스트 파일로도 제공되어 호환 불편 없이 코딩을 통해 각종 시뮬레이션 프로그램에 적용할 수 있다. 제공하는 3차원 데이터를 읽어 수치해석 기법을 통해 원하는 값을 구하게 된다.

연구진이 공개한 모델을 활용하면 휴대폰, TV 등 전자기기 외에 송전선, 이동통신 기지국, 방송국 송신소, 레이더 등 광범위한 전자파 노출 환경에 대해 인체 노출량을 3차원적으로 수치화 및 가시화할 수 있다.

ETRI 최형도 책임연구원은 “이번 공개하는 모델들은 디지털 뉴딜의 일환인 데이터댐에 양질의 데이터를 제공함으로써 공공 연구 결과의 대중화, 디지털 의료 등 신산업 창출, 전자파뿐만 아니라 방사선 등 선량 평가의 기반을 구축할 것이라 기대한다”라고 밝혔다.