전체기사 최신뉴스 GAM
KYD 디데이
홈 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
한국 야구, 일본 3-1 제압 금메달 [서울=뉴스핌] 유다연 기자=한국 야구대표팀이 2026 아이치·나고야 아시안게임 결승전에서 일본을 꺾었다. 아시안게임 5연패를 달성했다. 한국은 27일 일본 아이치현 도요하시 시민구장에서 열린 대회 야구 결승전에서 일본에 3-1로 승리했다. [서울=뉴스핌] 한국 야구대표팀이 27일 일본 아이치현 도요하시 시민구장에서 열린 대회 야구 결승전에서 일본에 3-1로 승리했다. [사진=KBO] 2026.09.27 willowdy@newspim.com 앞서 한국은 지난 25일 일본과 슈퍼라운드 1차전에서 타선이 침묵해 0-5로 패했지만, 이날 결승전에서 승리해 완패를 설욕했다. 이날 승리의 주역은 단연 선발로 나선 곽빈이다. 곽빈은 6.1이닝 동안 111개의 공을 던지며 4피안타 2사사구 9탈삼진 1실점(1자책점)을 기록했다. [서울=뉴스핌] 곽빈이 지난 17일 아시안게임 대표팀 소집 후 연습에서 몸을 풀고 있다. [사진=두산 베어스] 2026.09.27 willowdy@newspim.com 곽빈은 6회까지 이미 92개의 공을 던졌지만 7회에도 마운드에 올라가 투구를 이어갔다. 하지만 7회 1사 1, 2루 상황에서 3루수 사토 유키에게 적시타를 맞았다. 한국 벤치는 곽빈을 내리고 조병현을 대신 올렸다. 곽빈은 아쉬움을 감추지 못하며 마운드를 내려갔다. 곽빈은 지난 21일 처음 치른 대만과 조별리그 경기에서 6이닝 무피안타 2사사구 10탈삼진 무실점을 기록하며 승리를 챙겼다. 한국 야구 국가대표 류지현 감독은 가장 중요한 일전에 곽빈을 선발로 내세웠다. 곽빈은 100개가 넘는 혼신의 역투를 펼쳤지만, 이날 승리를 챙기지는 못했다. 이날 한국 타선은 초반부터 여러 차례 득점 기회를 맞았지만 이를 살리지 못했다. 2회 먼저 1점을 냈지만 7회까지 추가득점에 실패했다. 그 사이 7회 일본에 1-1 동점을 허용했다.  [서울=뉴스핌] 한국 야구대표팀이 27일 일본 아이치현 도요하시 시민구장에서 열린 대회 야구 결승전에서 일본에 3-1로 승리했다. [사진=대한체육회] 2026.09.27 willowdy@newspim.com 8회초 타선이 다시 집중력을 발휘했다. 김지찬의 2루타, 조형우의 희생번트, 김주원의 볼넷으로 만들어진 1사 1, 3루 상황에서 이번 대회 내내 부진했던 김도영이 내야 안타를 쳤고, 3루 주자가 역전 득점을 기록했다. 이어 문보경(LG)이 적시타를 날려 2루 주자 정준재를 홈으로 불러들여 3-1까지 달아났다. 8회말 김지찬 실책 속에 1사 2루 위기에 놓인 한국은 박영현을 기용했다. 박영현은 8회말 위기를 실점 없이 막아냈다. 9회에도 마운드에 올라 2사 이후 볼넷에 안타로 1,2루 실점위기에 놓였지만, 시바사키 마사토를 삼진으로 잡으며 경기를 끝냈다. 아시안게임 통산 7번째 금메달을 따낸 한국은 2010 광저우, 2014 인천, 2018 자카르타·팔렘방, 2022 항저우에 이어 5연속 아시아 정상에 올랐다. LG 김영우, 한화 문현빈, SSG 조형우 정준재, 삼성 배찬승 이재현, KT 소형준 오원석, 롯데 최준용 김진욱, KIA 김도영 성영탁 박재현, 두산 최민석 박준순, 키움 김건희까지 이번 우승으로 병역 혜택을 받게 됐다. willowdy@newspim.com 2026-09-27 23:18
사진
女 핸드볼, 일본 꺾고 8년 만의 금메달 [서울=뉴스핌] 한지용 기자 = 한국 여자 핸드볼이 일본을 꺾고 8년 만에 아시안게임 정상에 복귀했다. 이계청 감독이 이끄는 한국은 27일 일본 아이치현 이나자와 엔트리오에서 열린 2026 아이치·나고야 아시안게임 여자 핸드볼 풀리그 최종전에서 일본을 27-23으로 제압했다. [서울=뉴스핌] 박상욱 기자 = 여자핸드볼 국가대표. [사진=대한체육회] 2026.09.19 psoq1337@newspim.com 한국은 6전 전승, 승점 12로 금메달을 확정했다. 일본은 5승 1패(승점 10)로 은메달, 중국은 4승 2패(승점 8)로 동메달을 차지했다. 이번 대회 여자 핸드볼은 7개 팀이 한 차례씩 맞붙는 풀리그 방식으로 진행됐다. 한국과 일본은 나란히 5연승을 거두며 최종전에서 사실상의 금메달 결정전을 치렀다. 한국은 초반부터 주도권을 잡았다. 경기 시작 2분 만에 페널티 스로우로 먼저 실점했지만 류은희와 권한나의 연속 득점으로 곧바로 역전했다. 전반 9분에는 전지연이 수비에서 공을 빼앗은 뒤 김보은의 속공 득점으로 연결하며 6-3까지 달아났다. 일본이 골키퍼를 빼고 필드 선수를 추가하는 파워 플레이로 반격했지만, 한국은 굳건했다. 수비 성공 후 골키퍼 박새영이 빈 골문을 향해 직접 득점하며 9-7을 만들었다. '원포인트 골키퍼' 정진희도 교체 투입된 뒤 7m 스로우를 막아내며 힘을 보탰고, 한국은 전반을 16-12로 앞선 채 마쳤다. 후반 일본의 추격이 거셌다. 한국은 한미슬이 2분 퇴장을 세 차례 받아 코트를 떠나는 악재 속에서 24-22까지 쫓겼다. 그러나 승부처에서 다시 집중력을 발휘했다. 일본이 류은희를 중심으로 한 공격을 견제하자, 전지연과 강은혜가 득점을 보탰다. 박새영은 일본의 속공을 연달아 막아냈다. 류은희도 결정적인 득점을 추가하며 승기를 굳혔다. 이후 한국은 끝까지 리드를 지켜 27-23으로 경기를 마무리했다.  박새영은 전반에 7개와 후반 5개를 합쳐 12번이나 골을 막아 방어율 41%로 금메달 획득에 혁혁한 공을 세웠다. 베테랑 류은희도 이날 6골을 넣으며 힘을 보탰다.  이로써 한국은 2022 항저우 아시안게임 결승에서 일본에 19-29로 패했던 아픔도 씻어냈다. 한국 여자 핸드볼이 아시안게임 금메달을 차지한 것은 2018 자카르타·팔렘방 대회 이후 8년 만이다. 여자 핸드볼이 정식 종목으로 채택된 1990 베이징 대회 이후 한국은 이번 대회까지 통산 8번째 금메달을 수확했다. football1229@newspim.com 2026-09-27 20:04
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