한빛사 인터뷰
1. 논문관련 분야의 소개, 동향, 전망을 설명, 연구과정에서 생긴 에피소드
최근 테슬라의 최고경영자로 유명한 일론 머스크가 창업한 뉴럴링크에서 사람 뇌에 전자 장치를 심어 임상 실험자의 생각만으로 컴퓨터 마우스를 옮기는데 성공하여 많은 관심을 끌고 있습니다. 이러한 뇌에 이식된 전자 장치는 컴퓨터와 연결되어 상호 소통을 가능하게 하기 때문에 Brain Computer Interface (BCI) 라고 불립니다. 우리는 이 소식을 통해 뇌에 이식하는 전자 장치가 완벽히 구현이 되었을 때 어쩌면 아직 발견되지 않은 치료법을 발견하거나, 사람의 능력을 향상시킬 수 있는 기회가 되지 않을까 라는 상상을 하게 됩니다. 많은 연구자들도 우리가 기대하는 청사진을 제시하고 있지만, 여전히 뇌는 사람에게 미지의 영역이고 우리의 상상이 이루어지기에는 아직 갈 길이 먼 것이 현실입니다.
박사후연구원 지도교수님 이신 아주대 기계공학과 강대식 교수님을 주축으로 이 연구를 진행한 연구팀도 이러한 뇌 이식형 전자 장치를 연구해보자는 비전을 가지고 있었습니다. 하지만 모두가 기계공학 전공자이다 보니 상대적으로 관련 지식이 부족해서 어디서부터 시작해야 할지 난관을 겪은 것이 기억이 납니다. 우선 저희는 기계공학 전공자들이 해결할 수 있는 문제부터 접근하기로 목표를 세웠고, 뇌와 이식되는 전자 장치 간에 강성을 일치시키는 연구를 진행하였습니다. 다행히도, 연구에 합류하게 된 아주대학교 의과대학에 재직 중이신 이은정 교수님의 지도 덕분에 전자 장치 이식을 위한 동물 실험부터 연구 결과 분석까지 진행할 수 있었습니다. 그 결과 제작된 강성 변화가 가능한 뇌 이식용 전자 장치는 이식하는 과정뿐만 아니라 장기간 이식 중에 뇌에 손상을 최소화하면서, 이식이 된 부분의 뇌세포와 면역 세포 반응이 정상적으로 관찰이 되어 그 유용성이 증명될 수 있었습니다.
2. 연구를 진행했던 소속기관 또는 연구소에 대해 소개 부탁드립니다.
본 연구를 수행했던 아주대학교 기계공학과 자연모사실험실 (Multiscale Bio-inspired Technology Laboratory, MOST LAB)은 조금 특이하게도 강대식 교수님, 한승용 교수님, 고제성 교수님이 공동으로 운영하는 연구실입니다. 각기 다른 연구 분야를 연구하시는 교수님들을 필두로 40명이 넘는 학생들과 박사후연구원이 협업을 통해 로봇, 유연전자소자, 인공지능, 의공학 분야에서 Science Robotics, Nature Electronics, Nature Machine Intelligence, Nature Communications과 같이 저명한 저널에 뛰어난 연구 결과를 보고하고 있어 대내외적으로 크게 주목을 받고 있습니다.
3. 연구 활동 하시면서 평소 느끼신 점 또는 자부심, 보람
다른 연구자들과 다르게 저의 학부 전공의 시작은 역사학과였습니다. 이러한 특이한 배경은 저에게 공학을 공부하는데 어려움을 주기도 했지만, 공학만 전공했던 사람들과 조금 다른 시야를 가질 수 있게 했고, 공학을 전공하지 않은 일반인들이 원하는 게 무엇인지 파악하기에 용이했던 것 같습니다. 저는 이러한 배경을 이용해서 연구자들뿐만이 아니라 일반인들도 이해하고 필요성을 납득하는 결과를 냈을 때 큰 기쁨을 느낍니다.
4. 이 분야로 진학하려는 후배들 또는 유학준비생들에게 도움이 되는 말씀을 해 주신다면?
모든 연구자 분들이 연구의 기본 소양은 호기심과 열정이라고 말씀하실 겁니다. 저는 그 만큼 또 중요한 것은 동료와 소통할 수 있는 능력이라고 봅니다. 연구자들은 혼자 연구를 할 때도 있지만, 수많은 사람들과 토론을 하게 되고 때로는 비판의 과정 속에 놓일 수도 있습니다. 우리는 이러한 상대방의 비판을 감정적으로 받아들이지 않고, 그것을 고민해보고 주장에 반박하고 설득하는 과정을 통해 좋은 결과를 낼 수 있습니다. 마지막으로, 그러한 연구 결과를 인정받을 때 온전히 본인의 힘으로 된 것이 아닌 주변 연구자 들과의 협업과 토론으로 이루어진 것을 인정하고 진심으로 감사함을 갖는 마인드가 필요합니다. 이렇게 이야기를 풀기를 하긴 했지만, 저도 마찬가지로 동료 연구자 들과의 소통에서 내 생각이 맞다는 생각과 협업을 했지만 나의 공이 큰 것이 아닌가라는 교만에 빠질 때가 많습니다. 하지만 이러한 문제에서 벗어나려고 노력할 때 연구에 온전히 집중할 수 있고, 혼자서는 도저히 갈 수 없을 것이라 생각한 곳에 어쩌면 도달할 수 있을 것이라고 저는 믿습니다.
5. 연구 활동과 관련된 앞으로의 계획이 있으시다면?
개인 사정으로 현재 원격으로 연구를 하고 있지만, 저는 이번 년도 7월부터 University of California, San Diego 소속으로 로봇과 관련된 구동기 연구를 진행하고 있습니다. 이전에 연구하던 분야와 다소 상이하지만, 저의 연구 분야와 생각을 조금 더 넓힐 수 있는 기회라고 여기고 있습니다. 이외에도, 심혈관에 적용할 수 있는 생체의료장치 개발과 뇌에 이식 가능한 전자 장치를 더 발전시킬 수 있는 방법에 대해 고민하고 싶습니다.
6. 다른 하시고 싶은 이야기들.....
이번 연구 결과는 저 뿐만이 아니라 다른 저자들인 김형석, 김은아, 지경빈, 강민지, 공도현 학생의 헌신적인 노력으로 잘 마무리될 수 있었습니다. 아직 가야 할 길이 한참 멀었지만 여기까지 오는데 지도 교수님들과 동료들의 수많은 도움이 있었습니다. 박사후연구원 기간 동안 전혀 해본 적이 없었던 뇌에 대한 연구를 할 수 있게 지도해 주시고, 도전하는 법을 가르쳐 주신 강대식 교수님, 연구자가 될 수 있는 기회를 주시고 성장할 수 있도록 지도해 주신 한승용 교수님, 저의 롤 모델이신 고제성 교수님께 우선 감사드립니다. 또한 뇌와 관련된 논문을 쓸 수 있게 도와주신 이은정 교수님과 재정적으로 고민 없이 연구를 할 수 있게 도움을 주신 한양대학교 서태원 교수님께도 감사를 드립니다. 먼저 떠나지만 자연모사실험실 학생들 모두 잘 될 것이라 믿습니다. 마지막으로 항상 저를 지지해 주는 부모님, 동생 그리고 아내에게 감사 인사를 드립니다.
#Brain probe
# Variable stiffness
# Mesh electrode
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