[한국기술뉴스] 조선대학교 전자공학부 김윤태 교수 연구팀은 저전력으로 양방향 통신을 지원하는 캡슐형 내시경 무선 기술을 개발했다. 개발된 기술은 조선대학교 산학협력단을 통해 2020년 11월 16일 특허를 출원(출원번호 제1020200152726호)했다. 특허 명칭은 '광원 구동용 전원 라인을 이용하여 제어 신호를 수신하기 위한 캡슐형 내시경 및 캡슐형 내시경의 제어 방법’이다. 현재 특허 등록이 완료돼 산업에서 기술을 활용할 수 있도록 기술이전을 추진할 계획이다.

[기자]

최근 개발된 캡슐형 내시경은 외부 제어 장치와 양방향 통신하며 위치제어, 약물전달, 조직채취 등의 다양한 임무를 수행합니다. 몸 밖에서 캡슐 내시경으로 제어 신호를 무선으로 전송하기 위해 전파가 사용됩니다. 하지만 인체를 구성하는 생체 조직은 많은 양의 수분을 포함하고 있기 때문에 전기장의 세기를 줄여 전송되는 전파를 감쇄시킵니다. 캡슐 내시경은 감쇄된 전파를 증폭시켜 제어신호를 복원합니다. 이러한 증폭 과정에서 많은 전력이 소모되어 장치의 동작시간을 단축시키는 문제점이 있습니다.

조선대학교 김윤태 교수 연구팀은 캡슐형 내시경의 양방향 통신을 지원하면서 소모되는 전력을 최소화하는 무선 기술을 발명했습니다.

본 발명의 캡슐형 내시경과 조작 장치 내부에는 송·수신용 루프 안테나 코일이 탑재돼 자기장에 의한 신호를 주고받습니다. 일례로 외부 조작 장치에서 캡슐형 내시경으로 제어 신호를 보내면 캡슐형 내부의 광원에 전원을 공급함과 동시에 커플링된 송신용 루프 안테나 코일로부터 제어 신호를 수신합니다. 즉, 루프 안테나 코일을 활용하여 고주파 대역의 자기장 신호를 송·수신하며 캡슐형 내시경을 제어할 수 있습니다.

본 기술을 활용하면 종래의 기술과 달리, 증폭 과정을 생략할 수 있어 캡슐형 내시경의 소모 전력을 줄이고 동작시간을 증가시킬 수 있습니다. 또한 루프 안테나 코일을 전원을 공급하는 광원 구동용 전원 라인을 사용함으로써, 별도의 공간이 필요하지 않아 캡슐형 내시경의 소형화가 가능합니다.

오랜 숙제였던 캡슐형 내시경의 소형화 및 양방향 통신에 대한 문제를 개선할 것으로 기대됩니다.