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
풀충전 9분...비야디 2세대 배터리 [베이징=뉴스핌] 조용성 특파원 = 글로벌 전기차 1위 업체인 비야디(比亞迪, BYD)가 2세대 블레이드 배터리를 발표했다. 비야디는 5일 저녁 기술발표회를 개최했다고 중국 제일재경신문이 6일 전했다. 기술발표회에는 왕촨푸(王傳福) 비야디 회장이 직접 참석했다. 왕촨푸 회장은 "현재 전기차는 충전 속도가 느리고 주행 거리가 충분히 길지 않다는 문제점을 지니고 있다"며 "이를 해결하고 신에너지 자동차로 내연기관 자동차를 대체하는 것이 국가의 에너지 안보를 위한 필수 과제"라고 설명했다. 비야디는 이 자리에서 2세대 블레이드 배터리를 발표했다. 블레이드 배터리는 비야디가 개발한 차량용 배터리로 2020년에 처음 발표했다. 배터리 셀을 칼날(블레이드)처럼 얇고 길게 만들어 부피 활용도를 높인 점이 특징이다. 이를 통해 동일한 공간에 더욱 많은 배터리 셀을 장착할 수 있게 됐다. 길고 얇게 만들기 위해 블레이드 배터리는 LFP(리튬인산철) 배터리를 기반으로 한다. 2세대 블레이드 배터리는 배터리 내부 저항 감소, 전극 구조 개선, 고전압 플랫폼 개선 등을 이뤄냈다. 이를 통해 충전 속도가 대폭 개선됐다. 2세대 블레이드 배터리는 충전량 10%에서 70%로 충전하는 데 5분이 소요된다. 10%에서 97%로 충전하는 데 9분이 걸린다. 현장 실측에서 비야디의 전기차 하이바오(海豹) 07이 10%에서 97%로 충전되는 데 8분 44초가 걸렸다. 왕촨푸 회장은 "97% 충전을 기준으로 삼은 것은 주행 중 제동 시 전기가 생성되는 것을 감안해 여유 전력을 둔 것"이라고 설명했다. 97% 충전은 사실상 풀 충전에 해당하는 셈이다. 또한 2세대 블레이드 배터리는 영하 20도의 환경에서 20%에서 97% 충전까지 12분이 소요된다. 비야디는 2세대 블레이드 배터리를 10가지 차량 모델에 적용해 출시한다는 방침이다. 10가지 차량 중 한 가지인 순수 전기차 텅스(騰勢) Z9GT의 주행 거리는 1036km다. Z9GT는 대형 세단으로 대용량 배터리가 장착됐다. 기술발표회에서 비야디는 단일 충전기로 최대 1500KW의 충전 출력을 낼 수 있는 새로운 충전기를 발표했다. 충전기에는 두 대의 차량이 동시에 충전할 수 있다. 비야디는 해당 충전기를 바탕으로 전국적으로 충전소를 대량으로 건설한다는 방침이다. 올해 말까지 2만 개의 충전소를 완공할 예정이다. 한편 비야디는 지난해 460만 대의 차량을 판매했다. 이는 전년 대비 7.7% 증가한 수치다. 이중 순수 전기차는 225만 대였다. 이로써 비야디는 지난해 164만 대를 판매한 테슬라를 제치고 글로벌 전기차 판매 대수 1위 업체에 등극했다. 비야디가 5일 저녁 기술발표회를 진행했다. [사진=비야디] ys1744@newspim.com 2026-03-06 09:42
사진
배우 이재룡, 강남서 사고 뒤 도주 [서울=뉴스핌] 김가희 기자 = 서울 강남에서 교통사고를 낸 뒤 현장을 떠난 배우 이재룡이 경찰 조사에서 음주운전이 아니었다는 취지로 진술한 것으로 알려졌다. 8일 경찰에 따르면 서울 강남경찰서는 도로교통법 위반(사고 후 미조치) 혐의로 이씨를 조사하고 있다. 이씨는 지난 6일 오후 11시께 서울 강남구 청담역 인근 도로에서 차량을 운전하던 중 중앙분리대를 들이받은 뒤 별다른 조치를 취하지 않고 현장을 떠난 혐의를 받는다. 이재룡. [사진=CJ E&M] 사고 이후 이씨는 차량을 자택에 주차한 뒤 지인의 집으로 이동했다가 경찰에 의해 발견된 것으로 전해졌다. 경찰이 실시한 음주 측정 결과 이씨의 혈중알코올농도는 면허 정지에 해당하는 수준으로 나타났다. 다만 약물 간이 검사에서는 음성 반응이 나온 것으로 알려졌다. 이씨는 경찰 조사에서 "운전 당시 음주 상태가 아니었다"는 취지로 주장한 것으로 전해졌다. 경찰은 차량 블랙박스 영상 등을 토대로 사고 당시 상황과 음주 여부 등을 확인하고 있다. 한편 이씨는 과거에도 음주와 관련한 논란에 휩싸인 바 있다. 2003년 강남에서 음주운전 사고를 낸 뒤 음주 측정을 거부해 면허가 취소됐고, 2019년에는 술에 취한 상태에서 강남의 한 볼링장 입간판을 파손해 재물손괴 혐의로 검찰에서 기소유예 처분을 받았다. rkgml925@newspim.com 2026-03-08 15:03
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