본 연구실은 나노로봇과 자기입자영상(MPI) 기술을 융합하여 정밀 의료 분야의 혁신을 선도하고 있습니다. 자기입자영상은 기존의 영상기법과 달리 나노입자의 위치와 농도를 실시간으로 고해상도로 파악할 수 있는 첨단 기술로, 이를 기반으로 한 나노로봇의 정밀 제어 및 위치 추적이 가능합니다. 이러한 기술은 뇌졸중, 암 등 다양한 질환의 표적 치료와 약물 전달, 온열치료 등에서 새로운 치료 패러다임을 제시하고 있습니다. 특히, 본 연구실은 MPI 기반 동시적 위치추정 및 지도작성(SLAM)이 가능한 나노로봇 무리 제어 플랫폼을 개발하고 있으며, 이를 통해 뇌졸중 등 뇌질환 환자에게 정밀한 약물 전달 및 치료가 가능하도록 하고 있습니다. 나노로봇의 집단적 움직임을 제어하는 알고리즘, 자기장 구동 시스템, 실시간 영상화 및 피드백 제어 기술 등이 융합되어, 기존의 한계를 극복하는 차세대 의료기기를 구현하고 있습니다. 이러한 연구는 실제 동물실험 및 임상 적용을 목표로 하며, 관련 특허와 논문, 대형 국책과제를 통해 국내외적으로 그 우수성을 인정받고 있습니다. 미래에는 인체 스케일의 대형 MPI 시스템 개발, 다양한 질환에 대한 맞춤형 치료 플랫폼 확장 등으로 이어질 전망이며, 정밀 의료 및 바이오로봇 분야의 글로벌 리더십을 강화하고 있습니다.

본 연구실은 재활로봇과 인간-로봇 상호작용(HRI) 기술을 접목하여 뇌졸중, 신경계 질환, 근골격계 질환 환자의 기능 회복을 위한 첨단 재활 플랫폼을 개발하고 있습니다. 대표적으로 하지재활 및 작업자 지원용 외골격 로봇, 체간재활로봇, 햅틱 기반 보행 보조 시스템, 바이오피드백 기반 재활 시스템 등이 있습니다. 이러한 시스템은 환자의 동기와 참여도를 극대화하고, 맞춤형 난이도 조절, 실시간 피드백, 다양한 센서 융합을 통해 효과적인 재활 훈련을 제공합니다. 특히, 햅틱 디바이스와 가상현실(VR) 상호작용 시스템, 전기자극 기반 바이오피드백 장치 등은 환자의 감각 및 운동 기능 회복에 큰 도움을 주고 있습니다. 사용자의 의도와 움직임을 정밀하게 인식하고, 로봇이 이에 맞춰 적절한 보조 또는 저항을 제공함으로써, 기존의 수동적 재활에서 벗어나 능동적이고 몰입감 있는 재활 경험을 제공합니다. 또한, 기계학습 기반의 개인 맞춤형 난이도 조절, 다양한 피드백 모듈, 모바일 및 웨어러블 플랫폼 등 최신 ICT 기술이 융합되어 있습니다. 이러한 연구는 국립재활원, 보건복지부, 과학기술정보통신부 등과의 대형 프로젝트를 통해 실제 임상 현장에 적용되고 있으며, 관련 특허와 논문, 국제 학술대회 발표 등으로 그 성과를 인정받고 있습니다. 앞으로는 인공지능(AI) 기반 재활 평가 및 예측, 다중 모달 센서 융합, 원격 재활 등으로 연구 범위를 확장하여, 환자 중심의 스마트 재활 의료 생태계 구축에 기여할 계획입니다.