Page 12 - 송도고등학교 수학일보 제5호

12 SONGDO HIGH SCHOOL

질병치료에 도움이 되는 의료수학

산업 전반에서 활약하고 있는 수학, 산업수학이란 수학적 이론과 분석방법을 활용하여 세상의 문제를 해결하거나 산업의 부가가치를 창
출하는 활동을 말한다.

의료분야에서의 산업수학

과학기술의 발전으로 현대사회의 많은 사람들이 편리하고 풍요로운 생활을 누리며 삶의 질을 높이고 있다. 국민이 생각하는 삶의 질의
첫 번째 요소 또한 건강이 차지하고 있다. 하지만 바쁜 사회생활에 시달리며 잘못된 식습관과 운동부족으로 각종 성인병과 암과 같은 질

환이 급격하게 드러나고 있다. 다행히 현대 의학이 발달함에 따라 건강검진 등을 통해 질병을 조기에 진단할 경우 완치 가능성이 높다. 이
에 발맞춰 우리 몸을 가장 정밀하게 진단할 수 있는 CT, MRI등의 의료 영상 기술들도 함께 발전하고 있다. 그 중에서도 CT는 진단 시간

을 절약시켜 많은 사람들에게 일반적으로 사용된다.
컴퓨터 단층촬영이라고 불리는 CT는 체내에 x선을 통과시킨 후 x선이 신체의 각 부분에서 얼마만큼 흡수되는지를 측정한다.

박형석 국가수리과학연구소원이 “n개의 미지수를 갖는 n개의 방정식이 주어졌을 때 이 연립방적식의 해를 구하는 것과 같다.”라고 말했
듯이 CT는 연립방정식을 기반으로 하며 병원에서는 몸이 입체로 되어있고 좀 더 구체적이고 정밀한 결과를 내기 위해서 고차원적인 적분

방정식을 사용한다.
이러한 과정을 통해 얻어진 CT 영상은 우리 인체에 다양한 질병을 더욱 정확하게 진단할 수 있게 한다. 하지만 인체 내에 임플란트 인공

관절 등 금속성 물질 등이 존재할 경우 CT를 촬영했을 때 금속물질 주변으로 왜곡이 일어난다.
왜곡에 대한 수학적 분석을 통해 왜곡이 언제 어디에서 발생할지에 대해 분석하고 이를 바탕으로 왜곡이 일어나는 형태를 공식화 하여

나타낼 수 있다고 한다.
푸리에 적분 연산자에 의해서 특이점이 어떤 특정 방향으로 전파되어 나가는 것을 알 수 있으며 현재 이 기술은 임상실험에 적용하기 위

해 활발히 연구 중인 상태이다. 상용이 된다면 큰 효과를 얻을 수 있을 것이다.
이처럼 CT영상의 왜곡을 정확하게 주출하고 깨끗한 상태를 유지하여 영상 진단 정확도를 높일 수 있었다. 앞으로 현대인의 건강한 삶

영위에 크게 일조하여 정확한 질병 진단을 위한 의료 영상의 오류를 제거하는데 수학이 중요한 역할을 할 것이다.

▲ 왜곡이 일어나는 모습 ▲ 왜곡이 일어나는 형태를 공식화 한 것