일반기술

의료용 초음파 기기의 음향파워 측정 기술

초음파가 영상진단기, 물리치료기 등과 같은 의료기기에 사용됨에 따라 초음파 음장 특성은 환자의 안전 및 장비의 품질관리 측면에서 제조업체의 최대 관심사로 대두되었다. 특히 의료용 초음파 기기로부터 방사되는 시간 평균된 음향파워는 초음파 안전에 관련된 가장 기본적인 물리량으로 장비 규격에 보고되는 필수 항목이다. 의료용 초음파 기기로부터 방사된 음향파워의 측정은 국제적으로 IEC(International Electrotechnical Commission) 61161에서 제안하고 있는 측정용 표적(target)에 가해진 방사 힘(radiation force)을 측정하여 결정하는 방법을 사용하고 있다. 본 기술은 IEC61161을 만족하는 측정 기술로서, 초음파를 거의 완전 흡수시킬 수 있는 흡음형 표적을 사용하여 의료용 초음파 기기로부터 방사된 음압에 의해 이들 표적에 가해진 힘에 비례하는 등가질량을 전자저울로 측정하여 1 MHz에서 15 MHz 주파수 범위에 걸쳐 10 mW에서 10 W 범위의 음향파워를 불확도 7 % 내외로 정확하게 측정하는데 사용된다.국제적으로 인체의 안전을 위한 초음파 파워는 의료기기의 인허가 신청 시에 측정결과를 반드시 제시하여야 하는 물리량으로 규정하고 있다. 본 기술은 초음파 파워를 측정하는 여러 방법들 중 정밀정확도가 가장 높을 뿐만 아니라 측정하는데 소요되는 시간이 가장 짧다는 장점을 지니고 있다. 국내에서 개발되고 있는 초음파 영상 진단기는 의료용구 전 분야 수출액의 약 38%에 해당하는 150백만불 정도를 달성하였으며(자료출처: 무역통계연보, 2000년), 수입인 경우에는 2000년 23백만불에서 2004년 34백만불 정도로 약 50% 정도 증가하였다. 아직까지 초음파 영상진단기의 국제 경쟁력은 다소 미흡한 실정이나, 향후 국내 전자의료기기 산업을 이끌 종목이며, 전략적으로 육성할 필요가 있는 첨단 분야이다. 국내 의료용 초음파기기 산업이 국제 경쟁력을 갖기 위해서는 제품의 고성능화 및 고품질화를 목표로 기기의 제반 특성을 객관적으로 평가하고, 이를 다시 생산 기술에 반영할 수 있는 기반기술 구축이 선행되어야 한다. 본 기술은 의료용 초음파 기기의 제반 성능을 한 차원 높이는데 필요한 핵심기술이다.