DGIST 뇌-기계 연결 고효율 뇌신경 탐침 개발
뇌 질환 치료에 활용…인간-기계 간 인터페이스에 적용
(대구=연합뉴스) 이재혁 기자 = DGIST는 정보통신융합공학전공 장재은 교수 연구팀이 인간 뇌와 외부 기계를 연결하는 고효율 뇌신경 탐침을 개발했다고 3일 밝혔다.
4차 산업혁명 시대가 도래해 인간 뇌와 기계 간 인터페이스 기술 개발이 한창이다.
전기 자극 뇌 질환 치료, 로봇팔·로봇다리 같은 인체 결합 기술, 인간과 기계 간 정신 교류 등을 위한 필수 기술이다.
그러나 마이크로기술과 실리콘 물질에 기반을 둔 기존 뇌신경 탐침은 전기저항이 높아 미세한 신호 탐지가 어렵고, 구조적 접합 문제로 수명이 짧다.
장 교수 연구팀은 정보통신융합공학전공 최지웅, 뇌·인지과학전공 문제일, 에너지시스템공학전공 이윤구 교수와 융합연구팀을 구성해 그래핀과 나노와이어 기술 접목으로 저항이 낮고 생물학적 안전성이 높은 고효율 뇌신경 탐침을 개발했다.
산화아연(ZnO) 나노와이어를 전극 구조에 적용하면 뇌신호 주파수 영역에서 전기저항이 낮아 미세한 신호를 측정하는 등 신호 획득 효율이 높다고 연구팀은 설명했다.
특히 뇌졸중 같은 뇌 질환을 치료할 때 전기신호 획득과 자극에 활용하고, 이를 기반으로 인간-기계 간 다양한 인터페이스에 적용할 수 있을 것으로 기대한다.
장 교수는 "금속으로 만든 기존 탐침은 휘지 않아 전기저항이 높고 뇌에 삽입할 때 상처를 낼 수 있지만 나노 구조체 기반 탐침은 전기저항이 작고 유연해 삽입하기 쉽다"며 "무선 기능 탑재 등 편의성을 높이는 후속 연구를 할 계획이다"고 말했다.
연구 결과는 미국화학회(ACS)가 발간하는 재료과학 분야 국제학술지 'ACS 어플라이드 머티리얼즈 & 인터페이스' 3월 17일 자 온라인판에 실렸다.
yij@yna.co.kr
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