초록 |
□ 연구개요 향후 연구 목표는 차세대 바이오 의료 소자를 만든다. 구체적으로 뇌파를 효율적으로 맵핑할 수 있는 소자를 만드는 것이며, 연구의 큰 명제는 생물할적/비생물학적 뇌활동 맵핑 및 뇌-기계 인터페이스를 위한 전자 및 광전자 소자 개발에 힘쓰는 것이다. 현재의 수동형 바이오 소자 이외에 유연한 능동형 고집적 채널의 회로 소자를 만들어 대면적으로 뇌파를 보다 효과적으로 기록할 것이다. 고분자 재료를 이용 소자를 얇고 유연하게 만들어 보다 직관적으로 장기에 이식할 수 있고 정확한 뇌파를 기록할 것이다. 박막의 완벽한 방수 소재를 이용하여 몸 안에서의 영구적인 임플란트를 구현해 낼 것이다. 요약하면, 뇌에 임플란트 되어 확장성, 유연성, 생체 적합성, 및 만성적 소자 구동 안정성을 충족시킬 수 있는 스마트 전극 및 옵토일렉트로닉스를 구축할 것이다. 포괄적인 미래의 연구는 (가) 대면적 나노 전자 및 광소자의 통합을 통한 완벽한 방수의 유연한 생체 센서 개발 (나) 유/무선 통신에 의한 뇌 기록 및 자극을 위한 새로운 고집적도 나노 소자에 초점을 맞출 것이다. □ 연구 목표대비 연구결과 연구 시작할 때 제시했던 목표치를 모두 달성하였다. 대표 업적으로 최상위 권위지인 Nature Biomedical Engineering 및 Proceedings of the National Academy of Science (PNAS)에 게재하였고, 한 편의 특허 출원을 달성하였다. 특히, 초대면적 박막 MRI 호환형 뇌파 측정용 (EEG)센서를 세계 최초로 개발하였다. Fractal 구조를 이루는 초박형 대면적 전극을 사용하여 자기장으로 인해 발생하는 와류 전류를 최소화하였고, 이를 통해 MRI 환경에서 신호 왜곡없이 뇌파를 측정하는 데 성공하였다. 해당기술은 난제로 여겨졌던 고해상도의 EEG 신호와 MRI 영상을 세계 최초로 동시에 획득했다는 데 큰 의의가 있다. 전기전자공학/의학/기계공학/신소재공학의 융합연구를 통해 사회적 난제 해결과 의학 발전에 큰 영향을 미치는 연구이다. 2019년 본 연구에서 제시한 독창성 및 우수성을 인정받아 국제 융합연구 관련 최고 권위지인 Nature Biomedical Engineering (논문 IF 17.135점, JCR Ranking 상위 0.625%, Google Scholar 피인용 지수 26회, FWCI 지수 12.02점, Scival Prominence percentile 상위 0.01% ) 에 게재 되었으며, 표지논문 (Front Cover Article)에 선정되었다. 이런 업적물은 초창기에 제시하였던 연구 목표치 대비 훨씬상회하는 결과라고 생각한다. □ 연구개발결과의 중요성 앞으로 바이오 의료 소자 산업과 뇌 질환과 인간기계 교합 분야를 크게 발전 시킬 것이다. 새로운 바이오 의료 소자를 이용해, 보다 정확히 신호를 읽어 사람의 질병을 정확히 진단하고 자극 혹은 적절한 시기에 약물 주입이나 수술을 통해 질병을 보다 효과적으로 치료할 수 있고 인체에 근본적으로 접근 할 수 있습니다. 만성적으로 임플란트가 가능한 바이오 소자를 이용 로보틱스와 결합을 하면 인간-기계 교합이 영구적으로 가능해 실제로 반신 불수가 된 사람을 로보캅처럼 만드는 것도 가능해진다. 본 연구는 전기, 전자, 재료, 화학, 의공학, 전산 등 공학 전반적인 분야들을 아우르며 융복합 연구에도 크게 이바지할 것이고 의학 발전에도 크게 기여할 것이다. (출처 : 연구결과 요약문 3p) |