의대 연구팀, ‘양자컴퓨팅 기반 양자이득 도전연구사업’ 수주

양자컴퓨팅 기술을 활용해 방사선치료의 효율성과 정확도를 향상

의대 이익재, 김진성 교수(방사선종양학), 김휘영 교수(의생명시스템정보학)교수 연구팀이 연세대 양자정보기술연구원 문경순 원장, IT융합공학과 김시호 교수팀과 함께 한국연구재단의 ‘양자컴퓨팅 기반 양자이득 도전 연구사업’을 수주했다. 

해당 사업은 양자컴퓨팅을 활용한 혁신사례 창출을 목표로 3년 동안 총 27억 5,000만 원을 지원한다.  

연구팀이 수주한 과제는 방사선치료계획 수립 시 양자컴퓨팅을 활용해 방사선 수송 몬테카를로 시뮬레이션을 고속화·정밀화해 치료의 효율성을 제고하고 효과를 증대시키는 것을 목표로 한다.  

몬테카를로 시뮬레이션은 다양한 분야에서 활용되고 있다. 방사선치료 계획 수립에 있어서는 방사선이 암세포에 정밀하게 조사될 수 있도록 하는 기술로 활용된다. 다만, 기존 몬테카를로 계산 방법의 특성상 계산량이 매우 많아 고전 방식의 컴퓨터에서는 수일간의 연산 시간이 요구된다. 이는 환자들에게 불편함을 줄 뿐만 아니라 치료 결과 예측의 정확도가 떨어지는 문제를 야기한다. 양자컴퓨팅은 기존 컴퓨터보다 훨씬 빠르고 효율적으로 복잡한 문제를 해결할 수 있는 연산 기술이다. 현재 국가 미래 전략 기술로도 강조되고 있다. 본 과제에서는 양자컴퓨팅 기술 중 하나인 양자 몬테카를로 기법을 사용해 기존 몬테카를로 기법보다 빠르고 정밀하며, 자원 절약적인 성능 향상을 보여 줄 것으로 기대된다. 

이익재 교수는 “방사선치료 분야에서 세계 최초로 시도하는 과제로 양자컴퓨팅 기술을 활용해 방사선치료의 효율성과 정확도를 향상시켜 환자의 삶의 질을 개선할 수 있을 것으로 기대한다.”고 말했다.