연구 영역

대표 연구 분야

연구실에서 최근에 진행되고 있는 관심 연구 분야

1

인공 자극에 대한 뉴런의 반응 메커니즘 연구

본 연구실은 전기, 자기, 열, 음향 등 다양한 인공 자극에 대해 뉴런이 어떻게 반응하는지에 대한 근본적인 메커니즘을 탐구합니다. 이러한 연구는 뇌와 신경계의 복잡한 신호 전달 과정을 이해하고, 인공 자극이 신경세포에 미치는 영향을 정밀하게 규명하는 데 중점을 둡니다. 실험적 접근과 컴퓨터 시뮬레이션을 병행하여, 뉴런의 활성화 패턴, 신경망 내 상호작용, 그리고 자극 조건에 따른 세포 내외 변화 등을 다각도로 분석합니다. 특히, 미세 자기장 자극이나 전기 자극 등 첨단 기술을 활용하여 뉴런의 선택적 활성화 및 억제 현상을 관찰합니다. 이를 통해 특정 신경회로의 기능적 특성을 밝히고, 인공 자극이 뇌 기능에 미치는 영향을 체계적으로 정리합니다. 또한, 동물 모델과 인간 뇌 조직을 이용한 실험을 통해 실제 생체 환경에서의 반응을 검증하고, 다양한 자극 방식의 장단점 및 한계를 비교 분석합니다. 이러한 연구는 향후 신경계 질환의 진단 및 치료에 적용될 수 있는 새로운 자극 방법 개발의 기초가 됩니다. 궁극적으로는 뇌-기계 인터페이스, 신경 보철, 신경 재활 등 다양한 분야에서 혁신적인 기술 발전을 이끌어내는 데 기여할 것으로 기대됩니다.

2

차세대 신경 보철 및 뇌-컴퓨터 인터페이스 개발

연구실은 신경계 질환 및 인지 장애 치료를 위한 차세대 신경 보철 기기와 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술 개발에 주력하고 있습니다. 특히, 미세 자기장 자극 기반의 고해상도 인공시각 시스템, 시각 피질 및 망막 보철, 그리고 다양한 신경 자극 장치의 설계와 구현에 중점을 둡니다. 이러한 장치는 기존 전극 기반 자극의 한계를 극복하고, 더 정밀하고 안전한 신경 자극을 실현하는 것을 목표로 합니다. 연구진은 MEMS(미세전자기계시스템) 기술을 활용한 마이크로 코일, 액정 고분자 기반의 유연한 신경 전극, 무선 전력 전송 시스템 등 첨단 소재 및 공정 기술을 접목하여, 생체 적합성과 장기 내구성을 갖춘 신경 보철 기기를 개발합니다. 또한, 동물 실험과 임상 적용을 통해 실제 신경계 질환 환자에게 적용 가능한 기술로 발전시키고 있습니다. 시각 장애, 파킨슨병, 알츠하이머병, 자폐 스펙트럼 장애 등 다양한 신경계 질환의 치료 및 기능 회복에 실질적인 도움을 주는 것을 목표로 합니다. 뇌-컴퓨터 인터페이스 분야에서는 뇌의 전기적 신호를 외부 장치(로봇, 컴퓨터, 카메라 등)와 직접 연결하는 기술을 연구합니다. 이를 통해 신체적 한계를 극복하고, 인간의 인지 및 운동 능력을 확장하는 미래형 인터페이스를 실현하고자 합니다. 이러한 연구는 인공지능, 로봇공학, 재활의학 등 다양한 학문과 융합되어, 혁신적인 의료 및 공학적 솔루션을 제공할 것입니다.