
임한웅 한양대병원 안과 교수
테슬라라는 명칭은 물리학자이자 전기 공학자인 니콜라 테슬라(1856~1943)의 이름에서 유래했다고 한다. ‘전기의 천재’, ‘교류의 아버지’, ‘전기의 마술사’ 등으로 불린 테슬라는 오스트리아·헝가리 제국에서 태어나 1884년 미국으로 건너간 뒤 에디슨연구소 등에서 수많은 전기 실험을 통해 현대 전기 문명의 근간이 되는 ‘교류 시스템’을 발명했다. 에디슨과의 ‘전류 전쟁’에서 교류 시스템으로 일방적인 승리를 거둔 것으로 유명하며 자신이 발명한 테슬라 코일을 이용해 라디오 신호의 송수신 원리도 발견했다. 사망할 때까지 25개국에서 272개 특허를 획득한 이 세기의 발명가는 뢴트겐의 X선 발견을 비롯해 현대물리학 개념에 지대한 영향을 끼쳤다고 한다.
이 테슬라와 연관된 의료 검사가 있는데 ‘자기공명영상’(MRI)이 그것이다. 자기공명영상의 원리는 강한 자기장 안에서 인체에 라디오파를 쏴 돌아오는 전자기파를 측정해 영상을 얻는 것이다. 이때 자석통이 만들어 내는 자기장의 크기가 자기공명영상의 해상도를 결정하는 가장 중요한 구성 요소다.
자기장의 크기를 정의할 때 테슬라(T)라는 단위를 사용한다. 1961년 국제순수응용물리학연합에서 테슬라를 기리기 위해 자기장 단위로 지정했다. 1T는 1만 가우스와 같다. 지구자기장이 0.5가우스 정도이므로, 테슬라는 매우 큰 단위라고 할 수 있다. 현재 우리가 병원에서 흔히 접하는 자기공명영상 장비는 대부분 3T다.
많은 사람들이 자기공명영상에 대해 어떤 질환이든 진단 가능한 만능 장비라고 생각한다. 하지만 이상과 현실은 다르다. 현재 가장 많이 사용하는 자기공명영상 장비의 해상도로는 신체 기관의 구조적 이상을 찾지 못하는 경우가 많다. 특히 뇌와 같이 복잡하고 세밀한 인체 기관일수록 그런 일이 잦다. “다행히 뇌에 큰 문제는 없고, 현재 자기공명영상으로는 관찰되지 않는 미세혈관이 막혀 마비가 왔다고 생각되기 때문에 경과를 보도록 하겠다”고 설명하면 대부분의 환자들은 수긍하지만, 두루뭉술하게 설명해야 하는 의사 또한 답답한 것은 매한가지다.
이런 어려움을 극복하기 위해 자기공명영상의 해상도를 높이려는 노력이 이루어지고 있다. 최근 국내 한 의료기관에서 11.7T 자기공명영상 시스템을 세계에서 두 번째로 개발한다고 발표한 것이 대표적이다. 11.7T는 현재 병원에서 흔히 사용하고 있는 3T보다 해상도가 무려 20배 이상 높아 복잡한 뇌 구조물을 현미경처럼 들여다볼 수 있을 것으로 기대된다.
미국의 버락 오바마 전 대통령이 2013년부터 추진한 뇌 연구 프로젝트가 있다. 무려 3조 5000억원을 투자해 인간의 뇌지도를 만드는 프로젝트의 이름은 ‘브레인 이니셔티브’다. 오바마는 이 프로젝트를 발표하며 다음과 같이 연설했다. “우리 인간은 수십억 광년 떨어진 은하를 식별하고 원자보다 작은 입자도 규명했지만 아직 양쪽 귀 사이에 놓인 1.4㎏짜리 물체의 미스터리는 풀지 못하고 있습니다.” 오바마의 연설처럼 아직도 미스터리로 가득 찬 뇌를 비롯해 여러 신체기관의 비밀을 밝히는 데 고해상도 자기공명영상이 하나의 열쇠를 갖고 있을지도 모른다.
2017-03-07 29면
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