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융합연구리뷰
ISSN : 2465-8456

전기 자극을 이용한 인공 망막 기술, 장애 예방 및 극복을 위한 인간-기계 연계기술 동향

전기 자극을 이용한 인공 망막 기술, 장애 예방 및 극복을 위한 인간-기계 연계기술 동향

2019_융합연구리뷰_8월호.pdf(9.40MB) 발간일 : 2019-08-12 저자 : 임매순, 한성민

전기 자극을 이용한 인공 망막 기술  

시각 정보는 우리가 얻는 외부 정보의 70~80% 정도를 차지할 만큼 시각은 인간의 오감 중에 제일 중요한 감각이다. 이러한 정보 획득에 어려움을 겪는 시각장애인의 시력을 회복시키고자 하는 시도는 오래전부터 계속되어왔고, 기술의 발전을 통해 신체 기능 일부를 원상 복귀시키는 일이 가능해지는 시대가 다가오고 있다.

이에, 본 호 1부에서는 전기 자극을 이용하는 형태의 인공 망막 장치의 동작 원리 및 현재 기술 수준, 그리고 해결해야 할 과제들을 정리하였다. 인공 망막 장치는 전극을 이식하는 위치에 따라 크게 1) 망막상 자극(epiretinal stimulation), 2) 망막하 자극(subretinal stimulation), 3) 맥락막상 자극(suprachoroidal stimulation)의 세 종류로 분류할 수 있다. 종류에 따라 장단점이 뚜렷하여 어떠한 방법이 최선의 방법이라고 확정하기는 어려운 상황이다. 다년간의 연구에도 불구하고 인공 망막 장치는 법정 시각장애인 시력에 크게 미치지 못하는 상황이며, 이를 극복하기 위해 새로운 전극, 영상 처리 기술, 해상도 향상 등의 과제들이 해결되어야 한다.

본 호를 통해 시신경 과학(visual neuroscience), 안과학(ophthalmology), 전자공학, 재료공학 등 여러 가지 학문 분야의 기술이 동시에 요구되는 진정한 융복합 영역인 인공 망막 기술의 발전을 통해 시각장애인의 삶의 질이 향상되기를 기대해 본다. 마이크로·나노 기술 연구자들과 망막 연구자들 간의 연결고리 같은 역할을 하는 융복합 전문가양성을 통해 새로운 한국형 인공 망막 장치의 개발을 기대해 본다.

 

장애 예방 및 극복을 위한 인간-기계 연계기술 동향

 

고령화와 기대수명의 증가에 따라 의료 분야에서도 융합 신기술의 개발 필요성이 증가함에 따라 노인 및 장애인의 건강관리와 삶의 질을 개선하기 위해서 인간-기계 연계기술을 활용한 연구가 활발하게 진행 중이다. 4차 산업혁명에 의한 정보통신기술 등이 융합된 미래의 의료 패러다임은 진단·치료 중심에서 예방·재활의 비중 확대가 가속화되고 있으며, 의료기관이 아닌 일상생활에서 장애 맞춤형 재활 지원 기술이 중요해 지고 있다.

이에, 본 호 2부에서는 사용자인 인간과 대상이 되는 기계(컴퓨터) 사이에서의 상호작용이 가능하도록 하는 기술인 인간-기계 연계기술(Man-Machine Interface)에 대해 알아보고, 그중에서도 특히 장애 보조의 개념에서만 접근하였던 인간-기계 연계기술의 새로운 패러다임인 장애 예방 및 극복 기술에 대해 알아보았다. 생체신호 기반 연계기술로는 크게 1) 근전도 기반, 2) 뇌전도 기반, 3) 신경신호 기반 기술이 있으며, 기술방식의 분류에 따라 침습적, 비침습적 방식으로 나눌 수 있다.

선진국에 비해 우리나라의 인간-기계 연계기술 연구의 시작이 늦었지만 21세기를 선도할 핵심 융합 연구로써 본 호를 통해 한 개인이 일생동안 발생시키는 1,100TB의 헬스케어 데이터를 유의미하게 사용할 방안에 대해 고민해보고, 빠르게 인구 고령화가 진행되는 우리나라에서 인간-기계 연계기술을 통해 많은 이들의 실생활에 도움이 될 수 있기를 기대해 본다