최근 레이저 치료에 관심을 갖는 수의사가 늘어나고 있습니다. 수의사 학술대회 부스에서 여러 레이저 장비를 만날 수 있습니다.
하지만, 아직 상당수 수의사가 레이저 장비에 대한 이해 부족으로 장비를 선택하고 사용하는 데 어려움을 겪습니다.
이에 데일리벳에서 의료용 레이저 제조 전문 기업 ㈜ 오로의 전기호 대표님께 레이저에 대한 연재를 부탁했습니다.
앞으로 총 4회에 걸쳐 레이저 장비에 대한 원리, 종류, 적용, 전망을 알아보겠습니다. 이 연재가 수의사분들에게 조금이나마 도움이 되길 바랍니다.
레이저란 무엇일까요?
레이저란 ‘유도방출에 의해 증폭된 빛’입니다.
들뜬 원자나 분자를 외부에서 자극하면 장단(결)이 잘 맞는 빛을 방출하게 되는데, 이때 큰 증폭률로 증폭된 빛을 레이저라고 합니다. 레이저(Laser)는 Light Amplification by the Stimulated Emission of Radiation의 머리글을 따서 만들어진 단어로, ‘복사의 자극방출에 의한 빛의 증폭’을 뜻합니다. 즉, 레이저 장비는 광학적 증폭 과정을 통해 간섭광의 빛을 방출하는 장치로, 매질의 종류에 따라 가스 레이저, 액체 레이저, 파이버 레이저, 고체 레이저, 색소 레이저, 다이오드 레이저 등으로 나뉩니다.
여전히 레이저를 처음 접하시는 분들에게는 개념이 생소하고 어렵게 느껴질 수 있을 텐데요, 이미 레이저는 우리의 일상생활에서 많이 사용됩니다. 골프의 레이저 거리측정기, 마트에서 사용하는 바코드 리더기, 군사용 레이저 측정기, 공격용 레이저기기, 예술적·의학적으로 3D 표현을 가능케 하는 홀로그래피 이미징 기기, 의료용 치료 레이저 등 다양한 분야에서 사용되고 있죠.
이처럼 진보되고 우수하며 부작용이 거의 없는 레이저기기를 수의쪽에서도 사용하는 분들이 늘어나고 있습니다. 레이저를 쉽고 재미있게 이해해보는 시간을 가져보겠습니다.
먼저 레이저를 이해하기 위해 빛에 대해 알아보겠습니다.
빛은 크게 세 부분으로 나눌 수 있습니다. 더 세분화 할 수 있지만, 우선 세 부분을 나누자면 자외선, 가시광선, 적외선인데요, 우리가 눈으로 보는 파장대의 빛이 바로 가시광선입니다. 300nm 밑의 영역은 자외선, 800nm 위의 영역은 적외선으로 표기합니다. 가시광선의 파장 범위는 대략 380~780nm입니다. 사람은 이 영역대의 빛의 파장을 색채로 인식합니다. 어릴 때 프리즘을 통해 빨주노초파남보를 보면서 와! 하고 신기해했던 경험이 있을 텐데요, 바로 이 빨주노초파남보의 색깔을 가진 가시광선이 우리 눈으로 보이는 빛입니다.
그런데, 우리 눈에는 보이지 않는 파장도 많이 존재합니다. 눈으로는 확인이 안 되기 때문에 이런 파장은 ‘레이저 파장기’를 통해 확인합니다. 이때 정말 중요한 개념이 있는데요, 바로 ‘레이저는 한 개의 파장만 갖는다’는 점입니다.
그렇다면, 파장이 왜 중요할까요? 레이저는 파장별로 피부 속에 침투하는 깊이(파장)와 침투 시간(펄스)이 달라지기 때문입니다. 레이저를 이해하기 위해서는 파장과 펄스를 반드시 알아야 합니다.
위 그림은 레이저 파장표와 레이저 침투 깊이를 나타낸 그림입니다. 이를 통해 가시광선 이외에도 의료용으로 사용할 수 있는 다양한 레이저 파장이 존재한다는 사실을 알 수 있습니다.
이미 사람용으로는 수십년 전부터 다양한 레이저 장비가 개발되어 임상 후 판매되고 있으며, 많은 병원에서 다양한 병변에 활용되어 드라마틱한 치료 효과를 보고하고 있습니다. 부작용이 거의 없이 말이죠.
결국, ‘하나의 빛=파장’을 ‘하나의 레이저’라고 말할 수 있고, 이러한 레이저는 숫자로 표기할 수 있습니다. 그래서 빛의 파장을 붙여 1064nm 레이저, 1450nm 레이저, 415nm 레이저, 585nm 레이저, 10600nm 레이저 등으로 표기하고 부릅니다. 수많은 빛 중에서 하나를 핀셋으로 꼭 집어내듯 하나의 파장 숫자를 붙이죠.
또한, 레이저의 원료가 되는 매질에 따라 엔디야그 레이저(nd-yag), 씨오투 레이저(CO2), 어븀야그 레이저(Er–yag), 다이 레이저(Dye) 등 다양하게 분류할 수도 있는데요, 파장과 매질을 함께 붙여서 1064nm 엔디야그 레이저, 1450nm 다이오드 레이저 등으로 부르기도 합니다.
앞서 설명한 것처럼 레이저는 파장에 따라 침투 깊이가 다르기 때문에 ‘각각의 병변이 발생한 깊이까지 침투하는 파장의 레이저 장비를 사용해야 사용자와 환자가 원하는 치료 효과를 기대할 수 있다’는 점이 중요합니다.
예를 들어, 침투 깊이가 가장 얕은 2940nm 어븀야그 레이저는 사람의 경우 수분의 흡수도가 높아서 0.01mm 정도밖에 들어가지 않습니다. 반면 1064nm 엔디야그 레이저는 4mm의 깊이로 침투하여 서로 다른 병변에 사용하게 됩니다.
따라서, 여븀 레이저는 미세 박피, 잔주름 개선, 흉터 치료 등에 사용이 되고, 엔디야그 레이저는 문신 제거, 색소 제거, 오타모반, 검버섯, 눈썹 문신 제거 등에 사용됩니다. 결국, 레이저는 그 파장에 따라 적용증이 다 다른 것입니다.
이제 궁금한 점이 생길 겁니다.
왜 이렇게 비싼 레이저 장비가 한 파장만 사용하는 걸까요? 여러 파장을 다 사용하면 좋을 텐데 말입니다.
맞습니다. 다 파장을 사용하면 당연히 좋은데요, 현재의 기술력으로는 한 레이저 장비에서 한 파장만 사용할 수 있습니다.
그런데 동물병원을 가보면 레이저 장비를 1대 큰 마음 먹고 구입하시고 한 개의 레이저 장비를 모든 질환 치료에 적용하는 경우가 있습니다. 왜 그렇게 치료 하시는지 여쭤보면 영업 사원이 다 된다고 했다는 말씀을 하십니다.
만약, 한 파장의 레이저 장비로 거의 모든 치료가 가능하다면 그 장비를 만든 회사나 인물은 노벨상을 받을 겁니다.
현재까지의 기술로는, 매질에 통과시켜 특정한 하나의 파장을 인위적으로 만들고 이 파장을 증폭시켜 치료 효과를 보이도록 에너지화하는 것도 대단히 어려운 기술입니다.
그래서 사람 쪽 피부 질환을 치료하는 피부과에 내원해보신 분들이라면 아실 겁니다. 피부치료를 하시는 병원에서 레이저 장비를 1개가 아니라 굉장히 많은 수의 여러 개의 레이저 장비를 사용하고 있는 것을 보실 수 있습니다.
여드름 레이저, 색소(문신, 기미) 레이저, 화이트닝 레이저, 리프팅, 타이트닝 레이저, 혈관 레이저, 흉터 제거 레이저, 쥐젓, 사마귀 등을 제거하는 레이저 등 다양한 피부 질환 치료와 미용에 사용하는 레이저가 각각 별도로 있습니다. 한 레이저 장비를 멀티로 사용할 수 없기 때문에 특정 파장의 레이저 장비를 여러 개 갖춘 것이죠.
다시 강조하지만, 레이저 장비 한 대로 피부, 통증, 재활 치료 등 다양한 적용증에 모두 사용하는 것은 어렵습니다. 피부에 사용되는 살균, 재생레이저의 파장과 깊이, 통증 완화나 치료에 사용되는 레이저의 파장과 깊이가 다르므로 피부 전용 레이저, 통증 완화 전용 레이저, 재활 전용 레이저 등 각기 다른 레이저 장비가 활용되어야 합니다.
다행스럽게 기술의 발전으로 최근 하나의 레이저 장비에서 2개의 파장을 사용할 수 있는 레이저기기가 개발됐습니다(듀얼 파장 레이저). 이러한 듀얼(dual) 파장 레이저기기는 단일 파장보다 여러 병변에 적용할 수 있기 때문에 구매 비용을 줄일 수 있고, 관리비용, 소모품 교체 비용도 적어 활용 면에서 우수합니다.
다음 기고문에서는 레이저기기의 종류와 병변의 적용증에 대해 알아보겠습니다.
