한양대 생체공학과, 국내 의공학 분야 발전 이끈다

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생체공학(의공학)은 인체 및 생명현상에 대한 이학적 원리를 근간으로 공학적 기술(technology)을 적용하여 체계화시킨 실용적인 학문이다. 또한 생체공학은 의료기기 및 인공장기의 개발 등과 같은 미래지향적 고부가가치 산업을 창출하고, 의학과 더불어 양질의 의료서비스를 제공하는 등 인류의 복지향상에 이바지할 새로운 학문분야로 떠오르고 있다.

생체공학 학문분야의 특징은 다학제간 유기적인 협조를 필요로 하며 관련 과학기술의 총체적 학문으로서 기술파급 효과가 큰 첨단학문이라는 점이다. 또한 이 분야는 휴대폰 보다 시장 규모가 크며 영업이익률이 모든 산업 분야 중 가장 큰 분야 중 하나로 손꼽히고 있다. 궁극적으로 생체공학은 국민보건복지 및 삶의 질 향상에 직접 기여하고 미래 핵심산업기술로 성장할 막대한 잠재력을 지닌 분야이다.

최근 헬스케어 산업에 대한 폭발적인 수요 증가로 인해 매년 성장률이 5.6%에 이를 것으로 예상된다. 현재는 미국을 중심으로 산업 구조가 형성되어 있지만 국내 기업들의 세계시장 점유율이 점차 높아지고 있는 실정이다. 이에 힘입어 한국보건산업진흥원에서는 의료기기 산업을 이끌 전문 인력이 2020년에는 무려 5만명이 필요할 것이라는 예측을 내 놓았다.

한양대학교 생체공학과 임창환 교수
<한양대학교 생체공학과 임창환 교수>

국내 의공학 분야 발전 견인차 역할

의학과 공학의 융합기술에 대한 시대적 요구에 부응하기 위해 2005년 한양대학교 공과대학 내에 생체공학과(학과장 임창환, 이하 학과)를 설립 하였다. 학과에서는 국내외 의공학 분야 발전을 견인함은 물론 우수 인재를 양성하고 첨단 생체공학 기술 개발을 주도할 대한민국의 차세대 국가 성장의 주역이 될 인재를 키우고 있다. 한양대학교 생체공학과는 미래 국가 성장의 동력이 될 IT-BT-NT의 융합 기술을 바탕으로 병원의 각종 진단-치료용 의료기기, 수술용 로봇, 인공장기, 원격 건강 체크시스템을 개발하고 있으며, 의료정보, 의료영상 및 뇌공학 기술 등 최첨단 미래 의료 기술 개발을 주도할 우수한 융합형 인재를 양성하고 있다.

전산뇌영상분석 연구실에서는 이종민 교수의 지도하에 의료영상처리, 의학영상기기, 뇌영상분석 등을 연구하고 있으며 김인영 교수 및 김선일 교수가 지도하고 있는 스마트 U-헬스케어 연구실에서는 U-헬스케어, 생체계측, 청각보조시스템을 개발하고 있다.

나노생체재료연구실에서는 김선정 교수의 지도 하에 나노바이오공학, 인공장기, 인공근육 등을 연구하고 있으며 계산신경공학연구실에서는 임창환 교수의 지도하에 뇌-컴퓨터 인터페이스, 뇌공학, 신경신호처리를 연구하고 있다.

또한 신경조절공학연구실에서는 장동표 교수의 지도하에 신경조절공학, 심부뇌자극, 신경공학 등을 연구 중이며 생체의광학 및 광의학 연구실에서는 유홍기 교수의 지도하에 의광학영상기기, 심혈관영상기기 개발에 심혈을 기울이고 있다.

한양대 생체공학과, 국내 의공학 분야 발전 이끈다

최근 국내 대기업들이 앞 다투어 첨단 의료기기 산업을 차세대 먹거리로 선정하고 막대한 투자를 아끼지 않음에 따라 신산업 분야에서의 한양대학교 생체공학과의 역할이 점차적으로 커지고 있다. 이에 학과에서는 여러 연구실들을 통하여 삼성전자, LG전자 등 다양한 산업체와 생체의공학 관련 활발한 산학연구를 수행하고 있다.

대표적인 첨단생체공학 연구 현황으로는 체내에서 에너지를 수집하여 임플란트 의료기기의 에너지 자원으로 활용 가능한 생체연료전지기술, 인간근육의 100배 강도로 자유롭게 늘어나거나 꼬일 수 있는 인공 근육 제조 기술, 사지마비 환자가 생각만으로 의사소통이 가능한 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술, 혈관 내 광학 영상을 통해 혈관의 종합적인 진단이 가능한 첨단 광의학 진단 기술, 다중 생체신호 인터페이스 기기 및 어플리케이션 개발 기술, 인지능력 증진을 위한 뇌조절 기술, 구매자의 의도파악을 위한 뉴로마케팅 기술, 치매 조기진단을 위한 뇌영상처리기술, 뇌 내부의 호르몬변화를 실시간으로 추적하여 맞춤자극을 실현하는 스마트 뇌자극 기술, 정신질환 진단, 치료를 위한 가상현실의료 기술 등 다양한 첨단 기술분야에서 세계적인 연구 성과를 도출하고 있다.

한양대 생체공학과, 국내 의공학 분야 발전 이끈다

생체공학 분야 우수학과로 발돋움

현대의 과학발전은 각 분야가 상호 연관되어 이루어지고 있으며, 특히 인간의 생명과 건강을 담당하는 의학의 발전은 관련된 공학분야의 발전에 크게 의존하고 있다. 특히 의료기술의 키워드인 질병의 예방, 진단, 치료와 관련된 신기술의 발전은 대부분 전기전자공학, 컴퓨터공학, 기계공학, 재료공학 등의 기반 공학 발전에 바탕을 두고 있다. 그러므로 의학, 공학, 생명과학이 서로 엉켜있는 경계영역의 학문 및 기술 분야로서 첨단지식을 필요로 하는 생체공학 분야는 의학이나 공학 단독으로는 발전될 수 없고 상호지식 및 기술을 총체화하는 것이 필요하다.

현재 선진국 최고 수준의 대학들에서는 대부분 생체공학 분야의 중요성을 공통적으로 인식하고 대학 차원에서 집중 육성하고 있다. 최근 미국 대학에서 가장 활발하게 신규 설립되고 있는 학과가 바로 생체의공학과라는 데에서 근거를 찾을 수 있다. 예를 들어 세계 최고 수준의 이공계 대학인 California Institute of Technology와 Stanford University는 각각 2004년과 2003년에 신규 학과를 설립하였으며 또한 미국의 최상위 45개 대학 관련 학과 중, MIT, Georgia Tech, UC Berkeley를 포함한 53% 학교에서 관련 학과가 설립 된지 10년이 되지 않았을 정도로 차세대 필수 학문으로 떠오르고 있는 분야이다.

이러한 조류에 발맞추어 한양대학교 생체공학과는 2005년 설립된 이후 BK21 핵심분야 선정, NRL(국가지정연구실) 선정, 창의연구단 선정 등 양적, 질적으로 급속한 발전을 이루어 왔다. 학과는 학부 과정 이외에 매년 20여 명의 석박사 학위과정을 모집하고 있으며 졸업생들은 국내외 대기업, 연구소, 정부기관, 대학 등에 진출하여 활발한 활동을 펼치고 있다.

임창환 교수는 “본 학과는 교수 1인당 SCI 논문 수, 논문의 질을 평가하는 Impact Factor 측면에서 공히 전국 생체공학 관련 학과에서 1위를 지키고 있으며 세계적인 대학의 의공학과와 비교할 때에도 결코 뒤쳐지지 않는 연구 역량을 보유하고 있음은 물론 국내 의료기기 산업의 급속한 발전과 사회적인 관심도 증가를 고려할 때, 한양대학교 생체공학과가 수년 내 우리나라 공대에서 가장 우수한 학과가 될 것이며 세계적인 수준의 학과로 성장 할 것”이라고 포부를 밝히고 있다.

미래전략팀