기술패권 경쟁시대, 첨단산업 초격차 이끄는 우수나노기업⑭-VSI 김도윤 대표

“VSI, CNT 기반 X-ray 기술로 의료·산업·공공 영역 확장할 것”

■VSI에 대한 회사 소개를 부탁드린다

브이에스아이(VSI)는 CNT(탄소나노튜브) 기반 X-ray 기술을 핵심으로 의료·산업 영상 장비를 개발·제조하는 기업이다. 1994년 설립 이후 고진공·고전압·표면처리 기술을 토대로 정전기 제거기와 고전압 부품 사업을 전개했고, 이를 기반으로 CNT 전계방출 디지털 X-ray를 인체용으로 상용화 단계까지 끌어올렸다.

특히 CNT X-ray를 인체용 핸드헬드 장비에 적용해 의료 인증을 받고 실제 판매까지 이룬 점이 차별화 포인트로, 주요 제품으로는 △인체용 휴대형 X-ray VX-100 △차세대 모델 VX-120 △치과용 VX-30 △산업용 멀티어레이 CT 및 인라인 전수검사 장비(개발중) △X-ray 기반 정전기 제거기 △고전압 세라믹 부품 등이 있다.

VSI는 안정적 수익 기반인 제전·부품 사업에 더해 의료·산업 영상장비를 성장축으로 ’24년 90억원의 매출을 기록했고 ‘25년 150억원을 목표로 하고 있다.

현재 VSI는 △CNT-나노복합소재 전자원 △고분자-세라믹 복합 절연·고체 몰딩 △투과형 X-ray 소자 등, 플랫폼 기술을 의료·산업·공공 영역으로 확장하고 있다.

■VSI는 CNT X-ray Tube를 기반으로 디지털 X-ray 분야로 사업역량을 확장하고 있다. 현재 개발 중인 주요 제품과 그 현황은?

CNT X-ray Tube의 핵심 특성은 상온 구동이다. 예열이 필요 없고 발열이 낮아 냉각장치 의존도가 작아 고체 절연 몰딩과 소형·경량 설계가 가능하며, CNT-나노복합소재 기반 전자방출원의 구조적 안정성으로 장시간 수명과 고전류 구동을 확보한다. 이러한 물성은 휴대형 의료기에서 즉시 촬영, 높은 신뢰성, 지속 운용성 달성의 전제 조건이다.

VSI의 주요제품인 ‘VX-100’은 FDA와 CE 인증을 완료하고 판매 중인 인체용 핸드헬드 X-ray다. CNT X-ray Tube를 적용해 낮은 발열로 냉각계를 축소하고 고분자-세라믹 차폐·절연 일체형 고체 몰딩을 적용해 2.4kg 경량화를 달성했다. 투과형 설계를 최적화해 낮은 전력으로도 충분한 관통력을 확보해 골반·척추 등 체간부 고두께·고산란 부위 촬영이 가능하다.

성인 복부·골반·요추는 부위 두께와 산란선 증가로 높은 노출 조건이 필요한 대표적 난부위로, 이들 부위를 임상 품질로 촬영하면 상대적으로 얇거나 고대비인 사지·흉부는 통상 더 수월하다. 2.4kg 폼팩터에서 척추·골반 촬영 성능을 임상 이미지로 확인했으며, 완충 시 약 500회 촬영이 가능해 ODA 환경에서도 여유 있게 운용할 수 있다.

CNT 기반 인체용 핸드헬드 X-ray 중 의료 인증과 실제 판매까지 이룬 사례는 현재로선 매우 드물다. VX-30과 VX-100은 미국 FDA 510(k)와 CE 인증을 확보했으며, 중소벤처기업부 혁신제품으로 지정되어 기술력을 공신력 있게 인정받았다.

VSI는 차세대 모델인 ‘VX-120’을 올해 중 인증 완료 및 판매할 예정이다. VX-100에 비해 관전류를 약 2.5배 향상해 조사 시간을 단축했고, 영상 품질·조작성·내구성을 강화한 VX-120은 움직임이 있는 환자나 장기 촬영에 유리하다.

현재 CNT의 마이크로초(μs) 단위 초고속 스위칭과 VSI의 고전류 구동 기술을 활용해 멀티어레이 무회전 CT와 인라인 전수검사 장비를 개발 중이다. 전기차·반도체·이차전지 제조 공정에서 실시간 전수검사를 목표로 하며, 검사 정밀도와 생산성을 동시에 끌어올리는 구조를 지향한다.

▲ VX-100(左)과 VX-100으로 촬영한 X-RAY 사진(中, 右)

CNT X-ray tube 상온 구동 구현, 경량화·투과형 설계 최적화 가능

핸드헬드 의료 차별화, 차세대 의료·산업 장비로 확장 계획

■우리 첨단산업의 경쟁력 강화를 위해선 나노소재의 상용화가 필수적이다. 나노소재의 상용화 성공을 위해 필요한 정부의 지원 방안이나 규제 개선 사항이 있다면?

VSI는 혁신제품 지정을 받았지만 기술 완성도만으로는 초기 수요를 만들기 어려워 시장이 열리지는 않는다. 의료와 공공 영역은 안전과 책임이 큰 만큼 보수적으로 움직이기 때문에, 첫 사용처와 데이터가 만들어지지 않으면 다음 단계가 잘 이어지지 않는다. 이에 따라 병목은 기술이 아니라 초기 수요와 제도라고 판단한다.

이를 위한 제안으로는 먼저 첫째, 정부 지원의 우선순위는 선제 구매를 통한 공공조달 기반의 초기 보급이 요구된다.

인증과 성능 평가를 통과한 제품이라도 실제 현장에서의 사용 데이터와 사용자 피드백이 쌓이지 않으면 확산 속도가 매우 느리다. 보건소, 군 의료, 응급·재난 현장 같은 공공 접점에 한정 물량을 시범 배치하면 임상적 유용성과 운영성을 조기에 검증할 수 있다.

현장 피드백이 축적되면 표준 운용 프로토콜과 교육 커리큘럼을 빠르게 정립할 수 있고, 민간 구매로 자연스럽게 확산된다. 조달청 혁신시제품 트랙을 활용하되, 단순 납품이 아니라 사용성 평가와 성능 재검증을 포함한 ‘리빙랩형 조달’로 설계하는 것이 효과적일 것이다.

둘째, 운영 규제의 합리화이다. 휴대형 영상장비는 접근성이 장점이지만, 운용 주체와 판독 책임의 분리가 제도적으로 명확할수록 안전하고 효율적이다. 일정 교육을 이수한 현장 인력이 촬영을 수행하고, 판독은 원격에 있는 영상의학전문의가 담당하는 모델을 제도화할 필요가 있다. 이렇게 하면 응급, 원격, 지역사회 의료에서 영상 접근성이 크게 높아질 수 있다.

동시에 표준 촬영 프로토콜, 피폭 관리 기준, 원격 판독 책임 범위를 고시로 명문화하면 의료기관과 지자체가 안심하고 도입할 수 있다. 교육 요건은 시간과 평가 기준이 명확해야 하며, 재교육 주기와 인증 갱신 절차까지 포함돼야 현장 이행력이 생긴다. VSI의 CNT 핸드헬드 X-ray 장비는 가볍고 한 손 촬영이 가능할 뿐 아니라 골반 척추를 포함한 전신 촬영이 가능해 현장 적용성이 높다.

셋째, ODA와 연계한 수출 전략이다. 국내에서 검증된 장비를 개발도상국의 1차 의료 현장에 보급하면, 국가 차원의 의료 접근성을 높이는 동시에 기업은 초기 해외 레퍼런스를 확보할 수 있다. 감염병 대응, 군·재난 의료, 원격 판독 인프라 같은 과제형 ODA와 묶으면 하드웨어 납품을 넘어 운영·교육·서비스까지 포함한 패키지 수출이 가능하다. 이는 단발성 납품이 아니라 유지보수와 소모품, 소프트웨어 업데이트까지 이어지는 지속 모델을 만드는 데 유리하다.

■VSI는 CNT를 활용한 X-ray 장비로 의료기기 및 헬스케어 분야 등 새로운 사업 기회가 열리고 있다. 향후 지속 성장을 위한 VSI의 대응 전략과 글로벌 시장 진출 계획은?

VSI는 CNT의 낮은 발열과 즉시성으로 핸드헬드 의료에서 차별화를 만들고, 다채널·고속·정밀 제어 역량을 산업과 CT로 확장할 계획이다.

향후 전략으로는 먼저 의료 포터블 장비의 글로벌 확산이다. VX-100의 FDA·CE 레퍼런스를 기반으로 응급·군·원격·지역사회 케어 시장을 확대해 국내 인증 완료 후 단계적 보급을 시작한다. ‘의료 인증을 받고 실제 판매 중인 CNT 인체용 핸드헬드 X-ray’라는 유일성을 전면으로 한 손 촬영 디자인, 경량, 고두께·고산란 부위 촬영 가능이라는 결과 지표를 고객 사용 사례로 축적하고자 한다.

두 번째는 산업용 검사 표준화이다. CNT의 다채널·고속 구동과 정밀 전자빔 제어 능력은 멀티어레이·무회전 CT 구현의 전제이다. CNT X-ray Tube 배열을 ms 단위로 독립 구동해 인라인 전수검사를 현실화하고, 짧은 총 조사시간에도 유효 영상을 얻어 검사 품질과 takt time을 동시에 개선한다. 이를 통해 전기차(배터리·구조부품), 반도체(패키징·결함 검사), 이차전지(셀·모듈) 라인에서 레퍼런스를 확장한다.

세 번째는 차세대 의료 CT이다. IGCT(Inverse Geometry CT)는 다중 X선원과 소형 검출기 배열을 쓰는 역기하 CT로, 산란을 줄여 동등 화질에서 선량 절감과 시간 해상도 향상이 가능한 기술로서 CNT X-ray 튜브 멀티어레이 기반에서 구현이 용이하다. 기존 팬빔 CT 대비 약 40~50% 선량을 줄이면서도 화질을 유지한 보고가 있으며, 설계와 촬영 프로토콜에 따라 최대 약 70%까지 절감이 가능하다는 보고가 있다.

CNT X-ray Tube는 초단 펄스와 정밀 제어에 유리해 모션 아티팩트 저감과 시간 해상도 개선에 이점이 있다. 이를 통해 글로벌 파트너와 공동개발·ODM을 병행하고, 임상·규제·서비스 체계를 병렬로 구축해 시장 진입 리스크를 낮출 계획이다.