전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
전국 대전·세종·충남

속보

더보기

KAIST, 무선 충전 가능 뇌 이식 장치 개발

기사입력 :

최종수정 :

※ 본문 글자 크기 조정

  • 더 작게
  • 작게
  • 보통
  • 크게
  • 더 크게

※ 번역할 언어 선택

[대전=뉴스핌] 김태진 기자 = 국내 연구진이 무선 충전이 가능한 뇌 이식 장치를 개발했다.

이 장치는 이식 후 생체 내에서 장기간에 걸쳐 배터리 교체 없이 스마트폰을 이용해 빛으로 뇌의 신경회로를 정교하게 조절할 수 있다.

KAIST는 전기및전자공학부 정재웅 교수 연구팀이 연세대 의대 김정훈 교수팀과 뇌 완전 이식형 무선 광유전학 기기를 개발했다고 26일 밝혔다.

연구진이 개발한 뇌 이식용 무선 디바이스[사진=카이스트] 2021.01.25 memory4444444@newspim.com

광유전학은 빛을 이용해 목표로 하는 특정 신경세포만을 선택적으로 정교하게 제어할 수 있다는 점에서 뇌 기능을 밝히고 각종 뇌 질환을 치료할 해결책으로 뇌과학 및 신경과학 분야에서 주목받고 있다.

기존의 광유전학은 외부기기와 연결된 광섬유를 통해 신경세포에 빛을 전달하는 방법을 사용하고 있다.

이러한 유선 방식은 동물의 자유로운 움직임을 크게 제한한다는 점에서 복잡한 동물 실험을 구현하는데 제약이 있다.

반면 최근에 개발된 무선 임플란트 기기들은 동물의 행동을 제약하지는 않지만 주기적인 배터리의 교체가 필요하거나 외부 장비로부터 무선으로 전력을 공급받아야 하므로 독립적이지 못하고 동작이 안정적이지 못하다는 한계가 있다.

연구팀은 배터리의 무선 충전과 디바이스의 무선 제어를 가능하게 만드는 무선 회로를 개발해 마이크로 LED 기반의 탐침과 결합했다.

이를 통해 연구팀은 동물이 자유롭게 움직이는 상태에서도 배터리의 무선 충전이 가능하고 스마트폰 앱을 통해 광자극을 무선으로 제어할 수 있는 무게 1.4그램(g)의 뇌 완전이식형 기기를 구현했다.

또 생체 이식 후 기기에 의해 주변의 조직이 손상되는 것을 방지하기 위해 기기를 매우 부드러운 생체적합성 소재로 감싸 생체조직과 같이 부드러운 형태가 되도록 개발했다.

뇌 이식용 무선 디바이스를 이용한 코카인 중독행동 제어 실험[사진=카이스트] 2021.01.25 memory4444444@newspim.com

연구팀은 이 기기를 LED 탐침이 쥐의 뇌에 삽입된 상태에서 두피 안으로 완전히 이식하고 쥐가 자유롭게 움직이는 상태에서 배터리가 자동으로 무선 충전될 수 있음을 확인했다.

중독성 약물인 코카인에 반복적으로 노출된 쥐의 특정 뇌 부위에 무선으로 빛을 전달해 코카인으로 인한 행동 민감화 발현을 억제함으로써 광유전학이 코카인에 의한 중독 행동 제어에 적용될 수 있음을 보였다.

연구팀은 이 기술을 궁극적으로 인체에 적용할 수 있도록 기기를 더욱 소형화하고 MRI 친화적인 디자인으로 발전시키는 확장 연구를 계획하고 있다.

연구를 주도한 KAIST 정재웅 교수는 "개발된 장치는 체내 이식 상태에서 무선 충전이 가능하므로 배터리 교체를 위한 추가적인 수술 필요 없이 장기간 사용이 가능하다ˮ며 "이 기술은 뇌 이식용 기기뿐 아니라 인공 심박동기, 위 자극기 등 다양한 생체 이식용 기기에 범용적으로 적용될 수 있을 것"이라고 말했다.

이번 연구는 과학기술정보통신부와 한국연구재단이 추진하는 기초연구실 지원사업과 신진연구자지원사업, KAIST 글로벌 특이점 연구사업의 지원을 받아 수행됐다.

KAIST 전기및전자공학부 김충연 박사과정, 연세대 의대 구민정 박사과정 연구원이 공동 제1 저자로 참여한 이번 연구 성과는 국제 학술지 '네이처 커뮤니케이션즈(Nature Communications)'에 지난 22일 게재됐다.

memory4444444@newspim.com

[뉴스핌 베스트 기사]

사진
국립정동극장 대표이사에 서승만 [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 최휘영 문화체육관광부 장관은 10일 서승만 씨를 재단법인 국립정동극장 대표이사에 임명하고 임명장을 수여했다. [서울=뉴스핌] 김용석 선임기자 = 재단법인 국립정동극장 대표이사에 임명된 서승만 씨. [사진= 문체부] 2026.04.10 fineview@newspim.com 서승만 신임 대표이사는 방송·공연 연출·극장 운영 분야를 두루 거친 공연예술·콘텐츠 기획 전문가다. 국민대학교에서 연극영화·영상미디어 학·석사 학위를 취득하고 행정학 박사 학위까지 받았다. 극단 상상나눔 대표, 소극장 상상나눔씨어터 대표를 지냈으며, 사단법인 국민안전문화협회 회장, 한국공공관리학회 홍보위원장, 행정안전부 홍보대사 등 공공 영역에서도 폭넓게 활동했다. 마당놀이 '온달아 평강아'·'뺑파전', 뮤지컬 '노노이야기'·'터널' 등을 직접 연출한 무대 현장 경험도 갖췄다. 최휘영 장관은 "신임 대표이사가 그간 축적한 현장 경험과 홍보 역량을 바탕으로 국립정동극장의 관광 자원으로서 역할을 강화하고, 우수한 공연을 국내 관객을 넘어 세계에 알리는 데 핵심적인 역할을 해주길 기대한다"고 말했다. 서 대표이사의 임기는 3년이다. 국립정동극장은 한국 최초 근대식 극장인 원각사 복원을 설립 이념으로 1997년 문을 연 재단법인이다. 전통공연 예술작품의 제작·공연과 국내외 교류를 주요 사업으로 삼아왔으며, 최근에는 전통연희·연극·뮤지컬 등 정동길의 근현대 문화유산을 토대로 서울 도심을 대표하는 공연을 선보이고 있다. fineview@newspim.com 2026-04-10 14:55
사진
이란, 호르무즈 기뢰 해역 지도 공개 [서울=뉴스핌] 최원진 기자= 이란 이슬람혁명수비대(IRGC)가 호르무즈 해협에 기뢰를 부설한 해역의 지도를 공개했다고 해사 전문 매체 로이즈 리스트와 알자지라 등이 9일(현지시간) 보도했다. 공개된 지도에 따르면 혁명수비대 해군은 해협 남쪽 절반에 해당하는 사각형 구역을 위험 해역으로 지정했다. 선박은 이란 당국의 사전 허가를 받아 북쪽 항로로만 통과할 수 있다. 이란 혁명수비대가 9일(현지시간) 공개한 호르무즈 해협 기뢰 부설 해역 지도. [사진=이란 누르뉴스] 구체적으로 혁명수비대 해군은 "해상 안전 원칙 준수 및 해군 기뢰와의 충돌 방지를 위해, 혁명수비대 해군과의 사전 협조 하에 추후 공지 시까지 첨부 지도에 따른 아래의 대체 항로를 이용할 것을 요구한다"면서 입항 항로는 오만만에서 북쪽 라라크섬 방향으로 진행 후 페르시아만으로 계속 진입하고, 출항 항로의 경우 페르시아만에서 라라크섬 남쪽을 경유한 후 오만만으로 향해야 한다고 안내했다.   미국과 이란의 휴전 합의에도 해협 통행은 사실상 막힌 상태다. 블룸버그통신에 따르면 8일부터 9일 오전까지 해협을 통과한 선박은 이란 연계 선박 7척에 불과했다. 평소 하루 양방향 통행량인 135척과 비교하면 사실상 봉쇄 수준이다. 이란 항만해양청도 기뢰 위협을 이유로 선박용 안전 항로 2개를 별도로 공식 지정했다. 이란 외무부 부장관은 영국 ITV와의 인터뷰에서 "어떤 선박이든 항행할 수 있다"면서도 이란 군과의 사전 교신이 필요하다고 밝혔다. 이란의 허가 요구가 확인되자 통과를 시도하려던 유조선 한 척이 계획을 취소한 것으로 알려졌다. 아랍에미리트(UAE) 최대 석유기업 아부다비국영석유공사(ADNOC)의 술탄 알 자베르 최고경영자(CEO)는 "호르무즈 해협은 열려 있지 않다"며 "접근이 제한되고, 조건부로 통제되고 있다"고 잘라 말했다. 국제해사기구(IMO)의 아르세니오 도밍게스 사무총장은 이란이 통행료 징수 체계를 영구화하려는 움직임에 대해 "국제 관행에 맞지 않는 별도의 메커니즘으로, 받아들일 수 없다"고 비판했다. EOS 리스크그룹의 마틴 켈리 자문실장은 기뢰 부설이 확인될 경우 해협 정상화까지 "최소 수개월이 걸릴 것"이라고 경고했다. 세계 석유·액화천연가스(LNG) 공급량의 약 5분의 1이 통과하는 이 해협의 봉쇄가 장기화될 경우 글로벌 에너지 시장에 미치는 충격은 상당할 것으로 전망된다. wonjc6@newspim.com   2026-04-10 08:42
기사 번역
결과물 출력을 준비하고 있어요.
종목 추적기

S&P 500 기업 중 기사 내용이 영향을 줄 종목 추적

결과물 출력을 준비하고 있어요.

긍정 영향 종목

  • Lockheed Martin Corp. Industrials
    우크라이나 안보 지원 강화 기대감으로 방산 수요 증가 직접적. 미·러 긴장 완화 불확실성 속에서도 방위산업 매출 안정성 강화 예상됨.

부정 영향 종목

  • Caterpillar Inc. Industrials
    우크라이나 전쟁 장기화 시 건설 및 중장비 수요 불확실성 직접적. 글로벌 인프라 투자 지연으로 매출 성장 둔화 가능성 있음.
이 내용에 포함된 데이터와 의견은 뉴스핌 AI가 분석한 결과입니다. 정보 제공 목적으로만 작성되었으며, 특정 종목 매매를 권유하지 않습니다. 투자 판단 및 결과에 대한 책임은 투자자 본인에게 있습니다. 주식 투자는 원금 손실 가능성이 있으므로, 투자 전 충분한 조사와 전문가 상담을 권장합니다.
안다쇼핑
Top으로 이동