혈액 산소포화도 측정의 오랜 난제였던 신뢰도 저하 문제를 해결하고 환자 생체지표를 더욱 정밀하게 포착해낼 혁신적인 영상기술이 부산대학교와 미국 캘리포니아공대 공동 연구팀에 의해 개발되며 새로운 의학적 지평이 열렸다.
2026년 8월 4일, 부산대학교 엄태중 교수(첨단융합학부 및 컬러변조 초감각 인지기술 선도연구센터) 연구팀과 미국 캘리포니아공대 리홍 V. 왕 교수 연구팀은 기존 광음향 현미경 기술의 한계를 극복한 「주파수 영역 광음향 현미경 기술(FD-PAM 시스템)」 개발 소식을 발표했다. 이는 조직에 산소 공급량을 보여주는 핵심 생체지표인 혈액 산소포화도를 「±1.7%」 이내의 높은 정확도로 측정할 수 있어 질병 진단과 치료 모니터링에 획기적인 발전을 가져올 것으로 기대된다.
혈액 산소포화도는 혈관 기능, 대사 변화, 질병 진행 상태를 반영하며, 다양한 질병의 진단, 약물 투여 반응 평가, 치료 효과 판정에 핵심적인 정보를 제공한다. 그러나 기존 광음향 현미경 기술은 여러 파장의 빛을 순차적으로 쬐는 방식을 사용해 측정 과정에서 시간차로 인한 정확도 및 신뢰도 저하 우려가 꾸준히 제기돼 왔다.
엄태중 교수 연구팀은 이러한 근본적인 문제 해결에 집중했다. 그 결과, 488nm와 515nm 두 개의 파장 빛을 동시에 쬐면서 각 파장을 서로 다른 주파수 신호로 구분하는 FD-PAM 시스템을 개발하는 데 성공했다. 이 혁신적인 원리는 각 파장의 독립적인 측정을 가능하게 하여 신뢰도를 획기적으로 향상시켰다.
연구팀은 산소화 혈액, 혼합 혈액, 탈산소화 혈액을 대상으로 FD-PAM 시스템을 적용한 결과, 「±1.7%」 이내의 놀라운 정확도를 확인했다. 이는 기존 기술이 가진 한계를 명확히 뛰어넘는 성과다. 이번 연구는 부산대 이용재 연구교수가 제1저자로, 엄태중 교수가 교신저자로, 캘리포니아공대 리홍 V. 왕 교수가 공동저자로 참여했다. 연구 성과는 국제 학술지 「포토어쿠스틱스(Photoacoustics)」 6월호에 논문으로 게재되며 학계의 주목을 받았다.
이번 주파수 영역 광음향 현미경 기술 개발은 정밀 의료 시대에 맞춰 환자 진단과 치료 모니터링의 정확도를 획기적으로 높이는 데 크게 기여할 것으로 전망된다. 혈액 산소포화도라는 핵심 생체지표를 보다 정밀하게 측정함으로써 질병의 조기 진단, 약물 반응의 실시간 모니터링, 개인 맞춤형 치료 효과 평가 등 의료 현장 전반에 긍정적인 파급 효과를 가져올 것으로 기대된다. 나아가 국내 연구진의 글로벌 경쟁력을 부각하며 생체지표 측정 기술 발전이 의학 및 보건 분야 전반에 가져올 긍정적인 변화를 예고한다.