가톨릭대학교 서울성모병원, 서울시립대, 한국과학기술연구원(KIST)으로 꾸려진 공동연구팀이 세계적 의료기관인 클리브랜드 클리닉과 글로벌 투자사 K5 글로벌이 공동 주관하는 ‘퀀텀 이노베이션 캐털라이저 프로그램’에 최종 선정됐다. 연구팀은 이번 프로그램에서 국내에서 유일하게 선정됐다.

퀀텀 이노베이션 캐털라이저 프로그램은 미국 클리블랜드 클리닉이 IBM과의 10년 공동연구 파트너십을 통해 2023년 출범했다. 클리블랜드 클리닉은 심장병 분야에서 세계 최고 수준으로 평가받는 곳이다.

공동연구팀은 책임자인 서울시립대 안도열 명예석좌교수를 중심으로 서울성모병원 영상의학과 정정임·장수연 교수, 순환기내과 윤종찬·최영·승재호 교수, KIST 뇌과학연구소 한경림 박사가 참여했다.

선정된 연구 주제는 ‘심혈관 CT-FFR 시뮬레이션 및 종양 미세순환 모델링을 위한 양자 알고리즘’으로, 양자컴퓨팅 기반 전산유체역학 기술을 통해 정밀의료 분야의 진단 정확도를 획기적으로 높이는 것이 목표다. 연구결과는 심혈관 질환 진단뿐 아니라 종양 내 약물 전달 최적화 등 신약 개발의 핵심 단계에 적용될 전망이다. 또한 이번 연구를 통해 정밀의료 분야를 넘어 항공 유체 해석, 기후 예측 등 다양한 산업 분야로의 확장 가능성도 기대하고 있다.

연구는 서울성모병원 의료진과 한국과학기술연구원(KIST), 미국 메릴랜드대학교 국립양자연구소(Q-Lab), 아마존 AWS, 핀란드 양자컴퓨터 기업 IQM 등 국내외 주요 기관과의 협업으로 진행된다. 아울러 양자기술 전문기업 싱귤래리티 퀀텀(Singularity Quantum)도 참여해 연구와 사업화 가능성도 높다.

연구는 서울성모병원 영상의학과의 심혈관 CT 분석 역량과 순환기내과의 중재시술·심장 구조학적 임상 경험, KIST 뇌과학연구소의 신호처리·데이터 분석 전문성이 서울시립대를 중심으로 하는 양자 알고리즘 개발과 맞물려, 기초-임상을 아우르는 실질적 다학제 연구 구조로 진행된다.

연구책임자 안도열 교수는 나비에?스토크스 방정식 해석을 위한 양자 알고리즘과 비마르코프 기반 양자 오류 완화 이론을 제시하며 양자컴퓨팅 신뢰도 향상 분야를 선도해왔다.

서울성모병원 영상의학과 정정임 교수는 “CT 영상만으로 혈류 분획 예비력 결과를 실시간 예측할 수 있는 양자 기반 플랫폼이 구현된다면, 더욱 정밀한 심혈관 치료 전략 수립이 가능해질 것”이라고 밝혔고, 윤종찬 순환기내과 교수는 “심혈관 분야를 넘어 정밀 종양학 영역에서도 새로운 임상적 가치를 만들어낼 수 있을 것으로 기대된다”고 말했다.

이상도 선임기자 raelly1@cpbc.co.kr