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암, 치매 등 인류의 건강수명을 위협하는 질병들과 코로나19 사태 등 새롭게 발생하는 치명적인 감염병들의 병인을 규명하고 치료법을 제시하기 위해 인공지능, 항암, 항바이러스, 감염, 미세먼지, 면역치료 등을 키워드로 생명과학과 의과학·의공학의 유기적인 공동연구를 수행하고 있는 지스트 연구센터의 이름은 무엇일까요?

응모기간
2023년 1월 23일까지
응모방법
정답과 핸드폰 번호를 lmj@gist.ac.kr로 보내주세요.
추첨을 통해 20명에게 1만원 상당의 모바일 기프티콘을 드립니다.
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  • 교수님과 연구팀에 대해 간단히 소개 부탁드립니다.

    저희는 GIST 모바일전력전자연구실에서 세계 최고 수준의 무선 전력 기술 개발을 목표로 하고 있습니다. 전기차, 모바일폰, 드론, 로봇, 사물인터넷 등에 적용되는 무선 충전을 연구해 왔고, 다이폴 코일을 이용한 10m 무선 전력 전송으로 세계 기록을 보유하고 있습니다. 최근에는 의료 전자약 무선 전력 전송과 통신 기술로 연구 영역을 확장했습니다.

  • 특히 함께 연구 중인 사흐 사이드 아손 알리 박사는 IEEE에 7편의 논문을 게재하는 등 우수한 성과를 내고 있습니다. ‘밀란 요바노비치상’은 어떤 상이며, 수상 배경은 무엇인가요?

    이 상은 IEEE 전력전자학회가 무선전력 분야에서 탁월한 연구 성과를 이룬 연구자에게 수여하는 권위 있는 상입니다. 제 연구가 엘스비어 발표 기준 세계 상위 0.38%로 평가받았고, 지금까지 207편 이상의 논문, 170여 건의 특허, 20권의 저서, IEEE 최우수논문상 2회 수상 등 종합적인 업적이 인정된 결과로 생각합니다.

  • 이번 연구의 핵심인 ‘블루투스 기반 인체이식형 전자약 통신 기술’에 대해 설명해 주세요.

    저희는 오션스바이오㈜와 공동 연구를 통해 인체 삽입형 의료기기에 적용 가능한 저전력 BLE(블루투스) 기반 동적 빔포밍 안테나 시스템을 개발했습니다. 산업용 BLE 기술을 의료기기에 적용한 것은 국내 최초입니다. 미주신경자극기(VNS)에 사용되는 소형 위상배열 안테나(PAA)에 BLE 통신 모듈과 디지털 위상 제어 기술을 결합해 실시간 무선 신경 자극이 가능하도록 설계했습니다.

  • 연구를 진행하시면서 특히 어려웠던 지점이나 난관은 무엇이었고, 그것을 어떻게 극복하셨나요?

    간질, 우울증 등 난치성 신경질환의 대표적 이식형 전자약인 VNS는 환자의 움직임에 따라 체내 안테나와 외부 송신기의 정렬이 어긋나면서 무선통신이 자주 끊기는 문제가 있었습니다. 그러나 인체 내부 전송은 전자파 안전 규제가 엄격해 단순히 송신 전력을 높이는 것으론 문제 해결이 불가능합니다.
    이를 해결하기 위해 저희는 2.45 GHz BLE 대역에서 디지털 빔 조향이 가능한 위상배열 안테나를 개발했고, 환자의 자세 변화에 따라 자동으로 빔의 방향과 강도를 조절하는 동적 빔포밍 기술을 구현했습니다. 특히 기존엔 2개 이상의 위상변환기가 필요했던 구조를, 단 하나의 위상변환기로 구현할 수 있는 설계를 새롭게 제안함으로써 소형화와 효율성을 동시에 확보했습니다.

  • 이 기술의 응용 가능성과 산업적 파급력은 어떤가요?

    인체 조직을 모사한 젤 실험과 돼지 모델 실험을 통해 체내에서도 안정적인 통신과 신경 자극이 가능함을 입증했습니다. 이 기술은 차세대 인체 이식형 전자약 상용화의 핵심 기반이 될 것입니다.
    현재 인체 이식형 전자약 시장은 2025년 약 35조 원 규모, 그중 VNS 시장은 1.4조 원 규모로 연 11% 성장 중입니다. 국내 의료기기 산업의 수출 경쟁력 강화에도 큰 기여를 할 것으로 기대합니다.

  • 이번 연구에서 첨단 바이오 기술은 어떤 역할을 했나요?

    핵심은 전자공학 기술이지만, 인체 조직 모사 젤이나 동물실험 등 생체 환경에서의 검증 과정은 바이오 기술 기반이 필수적이었습니다. 이런 부분이 융합 연구의 중요한 축이 되었습니다.

  • 향후 연구 계획과 무선전력-바이오 융합의 방향은 무엇인가요?

    뇌자장자극(TMS)과 전자약 무선 충전 기술을 차세대 연구 축으로 삼고 있습니다. 특히 심부자극(Deep Stimulation) 자장집속 기술을 세계 최초로 개발 중인데, 기존에는 뇌 표피를 강하게 자극해야 했던 한계를 넘어 표피를 건드리지 않고 심부만 자극하는 것이 목표입니다. 관련 특허를 출원했고 논문을 준비 중입니다.
    또한 세계 최초로 무접점 필름형 무선 전력 수신장치를 개발 중입니다. 체내 전자약의 배터리를 외부에서 안전하게 충전할 수 있는 기술로, 비용 절감과 신뢰성 향상에 핵심적 역할을 할 것입니다.

  • 마지막으로 전하실 말씀이 있다면?

    저는 한국이 집중해야 할 미래 연구 분야 중 하나가 의료용 전력전자 기술이라고 생각합니다. 의료 분야는 기술뿐 아니라 안전성과 국가 브랜드가 함께 요구되는 산업입니다. 무선 전력과 바이오 기술의 융합이 한국이 글로벌 무대에서 새로운 경쟁력을 확보하는 길이 되기를 기대합니다.