생체전자공학

글 : 박재홍·서울대 전기공학부 2학년 ( icap-21@hanmail.net )

1. 생체전자공학이 뭐죠?
생체전자공학기술은 인체의 감각과 운동 신경에 문제가 생길 경우 이를 전기적 시스템을 이용해 보완하고 대체하는 기술을 말한다.
여기에는 여러 기술이 포함돼 있다. 끊어진 신경을 잇는 전기전달기술, 신경을 접합하는 전극기술, 신경에 적절한 전기신호를 주는 전자기술, 신체 내부에 이식된 회로가 오랜 시간 동안 손상되지 않고 인체에 무해하도록 하는 패키징기술 등이 생체전자공학의 범주에 포함된다.

2. 어디에 사용되나요?
생체전자공학이 응용되는 대표적인 분야로 파킨슨병을 치료하는 심부뇌자극(DBS) 시술법이 있다. 파킨슨병은 뇌의 신경전달물질인 도파민이 소실되면서 발생하는 질병으로 몸이 떨리고 경직돼 정상적인 움직임을 하기 힘들다. 심부뇌자극 시술법은 뇌 구조물에 가는 전극을 삽입한 후 전기 자극을 가해 파킨슨병 환자의 운동 장애를 치료한다.

이외에 청각을 잃은 환자의 달팽이관에 미세전극을 설치해 소리에 따라 적절하게 전기적으로 자극함으로써 청력을 회복시키는 인공와우가 있다. 실명환자의 시각기능을 회복시켜주는 인공시각장치에도 생체전자공학기술이 활용되고 있다. 그 외에도 뼈 생성을 자극하는 전기시스템이 내장된 임플란트 시술 등에도 생체전자공학기술이 사용되고 있다.

3. 어디에 있어요?
생체전자공학을 배우는 학과로는 전자공학과, 의용전자공학과, 의공학과 등이 있다. 생체전자공학 연구실이 있는 국내 대학으로는 서울대, 경북대, 연세대, 한양대, KAIST 등이 유명하다. 현재 여러 대학들 간의 협동과정을 통해 생체전자공학 연구가 진행 중이다.

서울대의 경우 전기공학부 연구실이 서울대 의대 이비인후과와 안과, 연세대 신경외과, 서울대 치대와 연계해 연구를 진행하고 있다. 해외의 경우 미국 코넬대, 미국 국립보건원 산하의 워즈워스 센터, 캘리포니아대 샌프란시스코 캠퍼스 등의 대학과 연구소에서 기술개발과 상용화에 힘쓰고 있다.

4. 무엇을 배우나요?
생체전자공학을 공부하기 위해서는 먼저 전자장이나 전자회로와 같은 전자공학의 기본과목에 대한 지식을 갖추고 있어야 한다. 미세전극을 다루므로 이에 필요한 반도체공정관련 지식도 필요하다. 또 전자공학적 지식 외에 세포생물학 같은 생물학 지식도 공부해야 한다. 생체전자공학 관련 과목으로는 의용생체공학, 신경과학 등이 있다.

5. 어떤 학생을 원하나요?
새로운 분야에 대한 호기심과 주어진 문제에 대해 창의적인 아이디어를 제공할 수 있는 능력을 필요로 한다. 또한 생체전자공학 연구가 여러 공대, 의대 연구실과 연계해 이뤄지므로 협력연구에 능하고 토론능력을 갖춘 학생이 유리하다. 매사에 적극적이며 기술을 통해 사람들을 돕고 사회에 공헌하고자 하는 생각이 있는 학생이라면 더욱 좋다.

6. 졸업 후 대학원에 가고 깊은데요?
학부 때 전자, 생물, 기계, 물리학을 전공한 학생들이 생체전자공학 관련 대학원으로 진학하고 있다. 대학원에 진학하기 전에 학부 전공의 기초 과목들을 충분히 익히는 것이 중요하다. 전자공학과, 의용생체공학과에 생체전자공학 관련 대학원이 있으며 여러 연구소, 기업들이 협동 연구를 진행하고 있다.

7. 취업을 선택하면요?
국내외에 여러 생체전자공학 관련 벤처기업과 대기업 연구소, 국책연구소가 있다. 취업을 하면 연구와 제품에 사용되는 미세전극을 개발하거나 보다 효과적이고 안전한 시스템을 개발한다. 국내 대학에 관련 학과가 신설되고 있는 만큼 교수 임용도 다른 분야에 비해 기회가 많은 편이다.

취재 한마디
취재를 하면서 생체전자공학이 응용되는 분야의 방대함에 놀라지 않을 수 없었다. 취재와 시험기간이 겹쳐 고생했지만 진로를 고민하고 있는 나에게 매우 소중했던 경험이었다.