레이저 기술이 발명된 지 60년이 넘었으며, 산업 제조, 통신, 의료 미용, 군사 무기 등 다양한 분야에서 널리 사용되고 있습니다. 전 세계적으로 코로나19 팬데믹이 심화되면서 의료 장비 부족 현상이 발생하고 의료 산업에 대한 관심이 더욱 높아지고 있습니다. 오늘은 의료 산업에서의 레이저 응용 분야에 대해 이야기해 보겠습니다.
의료 산업에서 레이저의 가장 초기 응용 분야는 안과 치료입니다. 1961년부터 레이저 기술은 망막 접합에 사용되어 왔습니다. 과거에는 대부분의 사람들이 육체노동에 종사했기 때문에 안구 질환을 앓는 사람이 많지 않았습니다. 그러나 지난 20년간 대형 TV, 컴퓨터, 휴대전화 등 가전제품의 등장으로 많은 사람들, 특히 십대 청소년들 사이에서 근시가 발생했습니다. 우리나라에는 3억 명이 넘는 근시 환자가 있는 것으로 추산됩니다.
다양한 근시 교정 수술 중에서 가장 흔하게 사용되는 것은 각막 레이저 수술입니다. 오늘날 근시 레이저 수술은 상당히 성숙해졌으며 점차 많은 사람들에게 인정받고 있습니다.
레이저의 물리적 특성 덕분에 초정밀 가공이 가능합니다. 많은 의료기기는 제조 공정에서 높은 정밀도, 안정성, 그리고 무공해를 요구하는데, 레이저는 이러한 조건을 충족하는 데 이상적인 선택입니다.
심장 스텐트를 예로 들어보겠습니다. 심장 스텐트는 우리 몸에서 가장 중요한 장기인 심장에 삽입되므로 초고도의 정밀도가 요구됩니다. 따라서 기계식 절단 대신 레이저 가공이 사용됩니다. 그러나 일반적인 레이저 기술은 미세한 버(burr) 발생, 불규칙한 홈 형성 등의 문제를 야기합니다. 이러한 문제를 해결하기 위해 많은 해외 기업들이 펨토초 레이저를 이용한 심장 스텐트 절단 기술을 개발하기 시작했습니다. 펨토초 레이저는 절단면에 버가 남지 않고 매끄러운 표면을 유지하며 열 손상도 없어 심장 스텐트 절단에 탁월한 효과를 제공합니다.
두 번째 예는 금속 의료기기입니다. 초음파 장비, 인공호흡기, 환자 모니터링 장치, 수술대, 영상 장비 등 많은 대형 의료기기는 매끄럽고 정교하거나 맞춤형 케이스를 필요로 합니다. 이러한 장비들은 대부분 합금, 알루미늄, 플라스틱 등으로 만들어집니다. 레이저 기술은 금속 재료를 정밀하게 절단하고 용접하는 데 사용할 수 있습니다. 금속 및 합금 가공에서 파이버 레이저 절단/용접 및 반도체 레이저 용접이 대표적인 예입니다. 의료 제품 포장 분야에서는 파이버 레이저 마킹과 UV 레이저 마킹이 널리 사용되고 있습니다.
생활 수준이 향상됨에 따라 사람들은 외모에 더욱 신경을 쓰게 되었고, 점, 잡티, 모반, 문신 등을 제거하려는 경향이 커지고 있습니다. 이러한 이유로 레이저 미용 시술에 대한 수요가 증가하고 있습니다. 현재 많은 병원과 미용실에서 레이저 미용 시술을 제공하고 있으며, YAG 레이저, CO2 레이저, 반도체 레이저 등이 가장 널리 사용되고 있습니다.
레이저 의료 치료는 의료 분야에서 독립적인 영역으로 자리 잡았으며 매우 빠르게 발전해 왔습니다. 이로 인해 파이버 레이저, YAG 레이저, CO2 레이저, 반도체 레이저 등에 대한 수요가 증가하고 있습니다.
의료 분야의 레이저 응용 분야는 높은 안정성, 고정밀도 및 중고출력 레이저 제품을 요구하기 때문에 장착되는 냉각 시스템의 안정성이 매우 중요합니다. 국내 고정밀 레이저용 냉각기 공급업체 중 S&A Teyu는 단연 선두 주자입니다.
S&A Teyu는 1W~10000W 범위의 파이버 레이저, CO2 레이저, UV 레이저, 초고속 레이저 및 YAG 레이저에 적합한 순환식 레이저 냉각 장치를 제공합니다. 의료 분야에서 레이저의 활용이 더욱 확대됨에 따라 레이저 냉각기와 같은 레이저 장비 액세서리에 대한 수요도 증가할 것으로 예상됩니다.
