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
코스피 9.6%·코스닥 14% 상승 [서울=뉴스핌] 윤채영 기자 = 코스피·코스닥 지수가 5일 역대급 상승률을 기록하며 마감했다. 코스피는 2008년 이후 최고 상승률을, 코스닥은 역대 최고 상승률을 기록했다. 한국거래소에 따르면 이날 코스피 지수는 전 거래일 대비 490.36포인트(9.63%) 오른 5583.90에 마감했다. 개인은 1조7919억원 순매수했고, 외국인과 기관은 각각 1445억원, 1조7141억원 순매도했다. [서울=뉴스핌] 양윤모 기자= 뉴욕증시가 美·이란 접촉설에 반등한 가운데 5일 오전 코스피가 전장 종가보다 579.64 포인트(11.38%) 상승하며 5673.18로, 코스닥은 101.55포인트(10.38%) 상승한 1079.99로 거래를 시작한 가운데, 서울 중구 하나은행 을지로본점 딜링룸에서 직원들이 업무를 보고 있다. 서울외환시장에서 달러/원 환율은 전장 대비 15.20원 하락한 1461.00원에 주간거래를 시작했다. 2026.03.05 yym58@newspim.com 코스피는 이날 장중 한때 5700선을 돌파하며 12% 가까이 급등하기도 했다. 이날 오전 10시 20분 기준 608.23포인트(11.94%) 오른 5701.77에 거래됐다. 시가총액 상위 종목 대부분이 이날 대폭 올랐다. 삼성전자(11.27%), SK하이닉스(10.84%), 현대차(9.38%), 삼성전자우(12.02%), LG에너지솔루션(6.91%), 삼성바이오로직스(8.64%), SK스퀘어(11.64%), 한화에어로스페이스(4.38%), 기아(6.19%), HD현대중공업(9.39%) 등이 상승했다. 코스닥 지수도 동반 상승했다. 코스닥 지수는 전 거래일 대비 137.97포인트(14.10%) 오른 1116.41에 거래를 마쳤다. 개인은 1조5530억원 팔아치웠고, 외국인과 개인은 각각 8319억원, 7417억원 사들였다. 코스닥 종목별로는 에코프로(20.18%), 알테오젠(11.60%), 에코프로비엠(16.55%), 삼천당제약(22.95%), 레인보우로보틱스(18.47%), 에이비엘바이오(15.04%), 리노공업(18.53%), 코오롱티슈진(12.29%), 리가켐바이오(16.06%), HLB(10.07%) 등이 상승했다. 이날 장 초반 급등세로 매수 사이드카가 발동됐다. 코스피 시장에서는 오전 9시 6분 매수 사이드카가 발동됐으며 올해 들어 여섯 번째 발동이다. 코스닥 시장에서도 올해 네 번째 사이드카가 발동됐다. 매수 사이드카는 선물가격이 급등하거나 급락할 때 프로그램 매매를 일시적으로 제한해 시장 충격을 완화하기 위한 장치다. 코스피 시장에서는 코스피200 선물 가격이 전일 대비 5% 이상 변동한 상태가 1분 이상 지속될 경우 발동되며, 발동 시 프로그램 매매 호가 효력이 5분간 정지된다. 이날 국내 증시 급등은 미국·이란 전쟁이 조기에 종식될 것이라는 기대감이 커지면서 미국 3대 지수가 상승 마감한 영향으로 풀이된다. 국제유가 상승세가 둔화된 점도 투자심리 회복에 영향을 미쳤다. 코스피200 야간선물도 상한가(8%)로 마감하며 장 시작 전부터 국내 증시 반등 기대감을 키웠다. 이경민, 정해창 대신증권 연구원은 "외부적으로는 미국과 이란 모두 강경한 태도를 보이고 있으나 대내외적 상황과 물밑접촉 가능성을 고려할 때 사태의 장기화 가능성이 높지 않다는 전망이 다시 힘을 얻는 중"이라며 "전일 저점 형성 이후 순매수 전환된 외국인의 매수가 오늘까지 이어졌고, 개인의 저가매수세가 강화됐다"고 설명했다. 한지영 키움증권 연구원은 "대형 악재로 서킷브레이커까지 발동될 정도의 폭락이 발생했지만 시장 참여자들이 이를 저가 매수 기회로 인식하며 증시 회복력이 나타나고 있다"며 "현재는 매도보다는 매수 대응이 유효한 구간"이라고 말했다. ycy1486@newspim.com 2026-03-05 16:02
사진
눈·비 그친 뒤 주말 '꽃샘추위' [서울=뉴스핌] 조준경 기자 = 금요일인인 오는 6일까지 이어지는 눈·비가 그친 뒤 주말에는 기온이 뚝 떨어지며 꽃샘추위가 이어질 전망이다. 5일 기상청 정례브리핑에 따르면 이날 늦은 오후부터 전국에 내리는 비는 하루 뒤인 오는 6일 오전 대부분 지역에 그칠 전망이다. 강원 산지 등 일부 지역에서는 비 대신 최대 15cm 이상 눈이 내릴 가능성도 있다. [사진=기상청] 비와 눈이 그친 뒤 6일 오후부터는 북서쪽에서 찬 공기가 강하게 내려오면서 전국에 강한 바람이 분다. 먼바다와 제주도 해상을 중심으로 풍랑특보가 발효될 가능성이 있다. 도로 상황도 악화할 전망이다. 지역과 해발고도에 따라 빗길 또는 빙판길이 예상된다. 주말인 오는 7~8일은 한반도가 고기압 영향권에 들면서 전국이 대체로 맑겠다. 다만 6일 강수 이후 내려온 찬 공기가 머물면서 주말 기온은 평년보다 다소 낮겠다. 바람까지 더해지며 체감온도는 더 낮겠다. 낮에는 일사가 강해 기온이 오르지만 밤에는 복사냉각으로 기온이 큰 폭으로 떨어져 일교차가 15도 안팎까지 벌어지는 곳도 있겠다. 내륙을 중심으로는 아침 기온이 영하로 내려가 서리가 내리는 곳이 있겠다. 얼름이 녹는 시기인 만큼 지반과 공사장, 절개지 주변 안전사고도 주의해야 한다. calebcao@newspim.com 2026-03-05 13:08
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