방사선의학 웹진

여름철 무더운 기온처럼 전 국민 가슴을 뜨겁게 만들었던 파리올림픽이 보름간의 대장정 끝에 막을 내렸다. 여자 핸드볼을 제외한 모든 구기종목에서 올림픽 진출이 좌절됨에 따라 우리나라는 1976년 몬트리올 올림픽 이후 역대 가장 작은 선수단인 143명을 파견했다. 그런데도 우리나라는 메달 합계 기준 종합순위 10위, 금메달 13개라는 좋은 성적으로 이번 올림픽을 마무리했다. 특히 무기 종목(사격(총)·펜싱(칼)·양궁(활))에서 우리나라는 세계 최강 면모를 보였으며 격투 종목인 유도, 태권도에서도 메달 사냥에 성공했다.

< 2024년 파리올림픽에서 우리나라에 13번째 금메달을 안겨준 김유진 선수¹⁾,

8월 3일 국립중앙과학관에서 개최된 냥냥이학술대회 포스터²⁾ >

2024년 파리올림픽 대회에서 우리나라가 마지막으로 획득한 13번째 금메달은 8월 8일에 진행된 여자태권도 –57kg급에서 나왔다. 16년 만에 되찾은 금메달이기에 김유진 선수뿐 아니라 태권도 종주국인 우리나라에도 뜻깊은 날이 아닐까 싶다. 이런 소식이 필자를 포함한 149만 집사 가구에서 챙기는 기념일에 들려와서 더욱 기분이 좋았다. 고양이 집사들이 챙긴다는 그 기념일은 바로 ‘세계 고양이의 날’이다. - 참고로 세계 강아지의 날은 3월 23일이다. - 국제동물복지기금(IFAW)이 고양이 인식개선, 유기묘 입양, 고양이 탄생 축하 목적으로 2002년에 창설했으며 우리나라에서도 많은 집사들이 주인님들께 간식을 바치며 앞으로 더욱 잘 모시겠다는 충성서약(?)을 하고 있다.

이번 세계 고양이의 날에는 과학기술계에서도 특별한 행사를 진행했다. 국립중앙과학관은 세계 고양이의 날을 기념하여 고양이를 주제로 한 다양한 과학탐구를 통해 고양이를 이해하고자 8월 3일에 ‘냥냥이 학술대회’를 개최했다. 범상치 않은 행사명에 걸맞게 행사일정, 또한 심상치 않았는데 필자가 즐겨보는 유튜브 채널에 많이 등장한 분들이 연사로 초빙되어 있어 폭염을 뚫고 대전에 갈까, 잠깐 고민할 정도였다.

< 8월 3일 개최된 냥냥이 학술대회 행사일정 일부. 화학, 뇌과학, 생물학, 고고학, 물리학 등 여러 분야에 걸쳐 고양이를 심도 있게 분석하는 ‘냥술대회’가 필자 눈길을 사로잡았다. >

서론이 길었는데, 여기에는 비화가 있다. 옆 코너 X선생께서 지난달 ‘방사선의학, 이것만 알려주마’에서 필자의 고양이 자랑을 눈여겨봤다며, 이번호에서 반려동물에게 방사선의학 기술이 적용되는 사례와 진행 중인 연구를 소개해 보면 어떻겠냐는 제안했다. 방사성의약품과 관련된 전문지식들을 보느라 두뇌 과부하가 걸린 필자에게는 한 줄기 빛과 같은 제안이었기에 냉큼 수락했다. 좋은 제안을 해주신 X선생께 다시 한번 감사 말씀드린다.

시작은 파리올림픽 경기였으나 결론은 고양이였다. 이번 호에서는 반려동물과 수의학 분야에서 적용되는 방사선의학 기술과 국내외에서 진행 중인 연구에 대해 알아보자.

올해 3월 블룸버그 인텔리전스에서 발표한 내용에 따르면 전세계 반려동물 시장은 2022년 기준 3,200억 달러(약 426조원) 규모로 추산되는 가운데 2030년에는 2022년 대비 1.5배 성장한 5,000억 달러(약 666조원)에 달할 것으로 전했다. 반려동물 시장규모가 가장 큰 미국의 경우, 2030년에는 2,000억 달러(약 270조원) 달할 것으로 예측했다. 특히 의료기술의 발달로 늘어난 반려동물 수명은 단클론 항체 의약품과 같은 복합의약품에 대한 투자를 증가시켜, 2030년에는 반려동물 의약품 시장이 250억 달러(약 33조원)에 달할 것으로 전망했다.³⁾

농림축산식품부에서 발표한 ‘반려동물 연관산업 육성대책’에 따르면 2022년 국내 반려동물 시장규모는 약 8조 원으로 세계시장에서는 작은 수준이나, 연평균 9.5% 성장률로 2032년에는 약 20조 원 규모가 될 것으로 내다봤다.⁴⁾ 같은 해 농림축산식품부에서 발표한 ‘2022년 동물보호 국민의 조사’ 결과에 따르면 우리나라 반려동물 양육 가구 비율 추정치는 2022년 기준 25.4%로 세대수와 세대원 수를 고려하면 602만 가구, 1,306만 명으로 추정된다고 밝혔다.⁵⁾ 해당 자료를 토대로 2022년 반려동물 개체 수를 추정한 결과, 개 544만 마리, 고양이 254만 마리로 2021년 추정치에 비해 각각 5.2%와 12.7% 증가한 것으로 나타났다.

< 국내 반려견/반려묘 추정치⁶⁾, 전세계·국내 반려동물 시장 규모 전망^7),8) >

8조 원 규모의 국내 반려동물 시장 중 반려동물 헬스케어 분야가 차지하는 비율은 32.5%(2.6조원)으로, 매년 11% 성장률을 보일 것으로 추정되고 있다. 정부에서도 동물용 의약품 등 신약 효능·안전성 및 임상을 지원하는 거점시설을 구축(2025년까지 2개소 구축)하고, 부가가치가 높고 사회적 파급효과가 분야를 위주로 반려동물 연구개발 과제를 선정해 중점 투자할 계획이라고 발표했다.

< 반려동물 헬스케어 분야 육성 내용⁹⁾ >

사람과 마찬가지로 반려동물들도 아프면 동물병원에서 혈액검사, X선 촬영, 초음파 검사 등을 진행한다. 수술이 필요한 경우에는 인간 세상으로 따지면 2차 병원에서 CT나 MRI 촬영까지 진행하기도 한다. - 사람이나 동물이나 똑같다. - 2019년에는 국내 최초로 사람에게만 활용되던 고가의 의료용 선형가속기를 반려동물 암 치료에 도입하면서 진단뿐 아니라 반려동물 치료영역까지 방사선의학 기술 저변을 넓히고 있다. 여기서는 반려동물을 위한 방사선의학 연구개발 분야를 중심으로 소개해 보고자 한다.

< 한국원자력연구원에서 개발한 고양이 갑상선항진증 치료제 ‘싸이로키티’ >¹⁰⁾

갑상선 기능 항진증은 고양이에게서 비교적 흔히 발생하는 질환 중 하나다. 고양이 갑상선 기능 항진증 치료는 보통 갑상선호르몬 약제를 매일 투약하는 것이지만, 사람과 마찬가지로 방사성 요오드(131I)을 적정량 투약하는 것이 가장 효과적인 치료법이라고 한다. 미국이나 유럽 등에서는 이미 1990년대부터 고양이 갑상선 기능 항진증 치료에 131I 투여를 시행해 왔다. 우리나라에도 2018년 동물용 방사성의약품을 생산할 수 있는 인프라가 구축됨에 따라¹¹⁾ 관련된 기초실험과 임상시험이 진행 중이다. - 지난호에서 똑같은 내용을 보셨다면 독자분들의 착각이다.

동물용 방사선 치료기와 방사선 치료계획 소프트웨어도 국내기술로 개발되었다. 특히 동물용 방사선치료기의 경우, 우리나라에서 세계 최초로 개발한 바 있다. 작년 10월 웹진 인터뷰를 통해 소개된 바 있는 아우라케어는 2019년 LEP300을 개발해 23년 1월 국내 첫 설치를 시작으로 올해는 에디슨 어워드 후보로 등재¹²⁾되는 등 저변을 넓히고 있다.

한국원자력의학원 박승우 박사 연구팀은 기존의 연구용 소동물 조사시스템에 비해 높은 에너지를 조사할 수 있는 중동물(개, 고양이 등) 방사선 치료에 최적화된 기기와 동물에 최적화된 방사선량 계산 알고리즘이 적용된 소프트웨어를 개발했다.

< 한국원자력의학원에서 개발한 반려동물 방사선 치료기와 치료계획 프로그램 >

기존 사람 대상의 방사선 치료기는 6~15MeV급 에너지를 사용하여 반려동물 종양 치료에는 과도한 사양으로, 높은 방사선 차폐 시설 구축비용(50억원 이상)으로 인해 동물병원에서의 도입이 어려웠다. 의학원에서 개발한 동물용 방사선 치료기는 0.5MeV~2MeV 에너지 대역과 흡수선량율 2Gy/min 이상을 조사할 수 있는 기술을 확보하여 수의학 치료에 부합하고 비용 절감을 할 수 있는 기반을 마련했다. 치료계획 프로그램도 마찬가지다. 사람과 동물의 해부학적 구조 차이를 고려한 치료계획 프로그램도 개발하여 동물 방사선 치료 정밀도를 크게 향상시켰다. 해당 방사선 치료기와 치료계획 프로그램은 사업화와 기술이전을 추진하고 있다.

반려동물을 위한 방사선의학은 해외에서는 이미 적용되었다. 수의학 임상에서 PET 검사는 1980년대부터 활용되었다. 일반적으로 암 진단에 많이 활용되는 [F-18]FDG뿐만 아니라 [F-18]FLT, [F-18]NaF를 이용한 PET/CT 촬영을 진행한 바 있으며¹³⁾, 종양조직 저산소 영역 영상화를 위해 연구 중인 [F-18]FMISO과 Cu-64 ATSM을 이용한 사례도 발표되었다.^14),15)

방사선치료의 경우 1994년에 소개된 것을 시작으로 2015년에 구강 섬유육종에 걸린 2살 된 암컷 와이머라너(Weimaraner)견종에게 체부정위적방사선치료를 진행한 사례가 소개되었다.¹⁶⁾ IAEA에서도 2021년 수의학 분야의 방사선 차폐와 안전에 대한 보고서를 발표했다.¹⁷⁾

우리나라는 반려동물 시장 규모도 작고 선진국 대비 후발주자지만, 높은 성장률과 적극적인 연구개발을 통해 빠르게 시장 규모를 확대해 나가고 있다. K-뷰티, K-드라마, K-POP을 이어 우리나라가 전세계 반려동물 시장, 특히 헬스케어 분야에서 위상을 떨치길 바라본다. ■ (다음 회에 계속됩니다.)

1)https://star.ohmynews.com/NWS_Web/OhmyStar/at_pg.aspx?CNTN_CD=A0003052953&CMPT_CD=P0010&utm_source=naver&utm_medium=newsearch&utm_campaign=naver_news

2) https://smart.science.go.kr/exhibitions/view.action?contentsSid=47&event_id=EV0000008179

3)https://www.bloomberg.com/company/press/global-pet-industry-to-grow-to-500-billion-by-2030-bloomberg-intelligence-finds/

4) 반려동물 연관산업 육성대책, 농림축산식품부, 2023

5) 2022년 동물보호 국민의 조사, 농림축산식품부, 2023

6) 2022년 동물보호 국민의 조사, 농림축산식품부, 2023

7) 반려동물 연관산업 육성대책, 농림축산식품부, 2023

8) https://www.bloomberg.com/company/press/global-pet-industry-to-grow-to-500-billion-by-2030-bloomberg-intelligence-finds/

9) 반려동물 연관산업 육성대책, 농림축산식품부, 2023

10) 국내 첫 동물용 방사성 의약품 임상계획 승인, 연합뉴스, 24.5.20

11) JC Lim et al, Pharmacological properties of the Thyrokitty injection(I-131) for the treatment of the feline hyperthyroidism, J Biomed Transl Res, 2022, 23(4);163-177

12) http://auracare.co.kr

13) Amy K et al, PET and SPECT imaging in veterinary medicine

14) Bruehlmeier M et al:Measurement of tumor hypoxia in spontaneous canine sarcomas. Vet Radiol Ultrasound 2005;46:348-354

15) Black NFz et al, Evaluation of rapid dual-tracer 64Cu-PTSM + 64Cu-ATSM PET in dogs with spontaneously occurring tumors. Physiol Med Biol 2008, 53:217-232

16) Rachel Bloomfield, Stereotactic radiation therapy in veterinary medicine, Can Vet J, 2015, 56(1) 95-97

17) IAEA Safety Reports Series 104, Radiation Protection and Safety in Veterinary Medicine, 2021