뇌에 안전하게 전기 공급 가능한 전극 개발, 뇌질환 연구 기대

  • 경제/과학
  • 대덕특구

뇌에 안전하게 전기 공급 가능한 전극 개발, 뇌질환 연구 기대

  • 승인 2016-11-01 15:06
  • 신문게재 2016-11-01 6면
  • 최소망 기자최소망 기자
▲ 고효율 전기자극용 다중전극 어레이 (MEA, multi-electrode array).
▲ 고효율 전기자극용 다중전극 어레이 (MEA, multi-electrode array).


ETRI, 뇌신경 세포 자극하는 신경 전극 개발

이르면 5년 내 상용화 가능


국내 연구진이 신경세포를 안전하고 효율적으로 자극할 수 있는 나노크기의 신경 전극 개발에 성공했다.

ETRI(한국전자통신연구원)는 구멍이 많은 다공성 금(Au) 나노구조체와 이리듐(Ir) 산화물 나노박막을 결합해 신경세포에 전기자극이 가능한 신경 전극 구조를 만들었다고 1일 밝혔다.

뇌신경연구를 하려면 뇌신경 신호를 고감도로 검출할 수 있고, 신경조직을 효율적으로 자극할 수 있는 신경 전극이 필요하다.

그러나 기존 백금이나 나노입자ㆍ나노선 등으로 만들어진 신경 전극은 표면적이 작아 전하주입 효율이 낮으며, 기계적 강도가 낮다는 한계가 있었다.

이에 연구진은 전극 크기는 작지만 잡음(noise)이 크지 않으면서 효율적인 전기 자극이 가능한 전극을 구현해 왔다.

평면 전극에 스펀지와 같은 50 nm(나노미터) 구멍크기의 다공성 금 나노구조체를 형성하고 10nm 이하의 두께로 이리듐 산화물을 나노구조체 표면에 얇게 코팅하는 공정을 진행했다.

그 결과, 신호 감도가 뛰어나고 동시에 전기 자극 효율이 향상된 신경 전극을 개발했다.

연구진은 쥐의 뇌신경조직에 적용해 0.1V(볼트)의 아주 낮은 자극에서도 반응 신호 검출이 가능한 것을 확인했다.

기존의 뇌신경에 공급되는 전하주입효율이 세계적으로 15% 이하지만, 연구진은 이를 25%까지 끌어올렸다.

이 기술은 인체 삽입용으로 개발 중인 유년전극 및 침 전극에도 손쉽게 적용 가능한 공정으로 앞으로 뇌 과학 분야에 큰 영향력을 끼칠 것으로 기대된다.

연구장비는 현재 국내ㆍ외에서 공동연구용으로 활용 중이며, 연구진은 5년 내 개발한 신경 전극과 연구 장비를 상용화할 계획이다.

정상돈 ETRI 시냅스소자창의연구실장은 “고 신뢰성 뇌-컴퓨터 양 방향 인터페이스를 구현할 계획”이라며 “관련 기술의 보급은 국내 뇌 과학 수준을 높이고 뇌질환자의 기능 회복을 통한 고령화 대응, 분산형 인공지능 시스템 구현에 이바지할 것”이라고 밝혔다.

이번 연구 결과는 미래창조과학부의 정부출연금사업과 미래융합 파이오니아 사업의 지원으로 개발됐으며, 지난달 13일 학술지 나노 레터(Nano Letters)에 게재됐다. 최소망 기자 somangchoi@

중도일보(www.joongdo.co.kr), 무단전재 및 수집, 재배포 금지

기자의 다른기사 보기

랭킹뉴스

  1. 세종시 50대 공직자 잇따라 실신...연말 과로 추정
  2. [취임 100일 인터뷰] 황창선 대전경찰청장 "대전도 경무관급 서장 필요…신종범죄 강력 대응할 것"
  3. [사설] 아산만 순환철도, ‘베이밸리 메가시티’ 청신호 켜졌다
  4. [사설] 충남대 '글로컬대 도전 전략' 치밀해야
  5. 대전중부서, 자율방범연합대 범죄예방 한마음 전진대회 개최
  1. [현장취재]한남대 재경동문회 송년의밤
  2. 대전시주민자치회와 제천시 주민자치위원장협의회 자매결연 업무협약식
  3. 조원휘 대전시의회 의장 "대전.충남 통합으로 세계 도약을"
  4. 천안시의회 김영한 의원, '천안시 국가유공자 등 우선주차구역 설치 및 운영에 관한 조례안' 상임위 통과
  5. 현대프리미엄아울렛 대전점, 중부권 최대 규모 크리스마스 연출

헤드라인 뉴스


[대전 자영업은 처음이지?] 지역상권 분석 18. 대전 중구 선화동 버거집

[대전 자영업은 처음이지?] 지역상권 분석 18. 대전 중구 선화동 버거집

자영업으로 제2의 인생에 도전하는 이들이 늘고 있다. 정년퇴직을 앞두거나 다니던 직장을 그만두고 자신만의 가게를 차리는 소상공인의 길로 접어들기도 한다. 자영업은 자신이 가장 좋아하는 음식이나 메뉴 등을 주제로 해야 성공한다는 법칙이 있다. 무엇이든 한 가지에 몰두해 질리도록 파악하고 있어야 소비자에게 선택받기 때문이다. 자영업은 포화상태인 레드오션으로 불린다. 그러나 위치와 입지 등을 세밀하게 분석하고, 아이템을 선정하면 성공의 가능성은 충분하다. 이에 중도일보는 자영업 시작의 첫 단추를 올바르게 끼울 수 있도록 대전의 주요 상권..

행정통합, 넘어야 할 과제 산적…주민 동의와 정부 지원 이끌어내야
행정통합, 넘어야 할 과제 산적…주민 동의와 정부 지원 이끌어내야

대전과 충남이 21일 행정통합을 위한 첫발은 내딛었지만, 앞으로 넘어야 할 산도 많다는 지적이다. 대전과 충남보다 앞서 행정통합을 위해 움직임을 보인 대구와 경북이 경우 일부 지역에서 반대 목소리가 나오면서 지역 갈등으로 번지고 있는 모양새다. 대전과 충남이 행정통합을 위한 충분한 숙의 기간이 필요해 보이는 대목이다. 대전시와 충남도는 21일 옛 충남도청사에서 대전시와 충남도를 통합한 '통합 지방자치단체'출범 추진을 위한 공동 선언문을 발표했다. 대전시와 충남도는 1989년 대전직할시 승격 이후 35년 동안 분리됐지만, 이번 행정통..

[尹정부 반환점 리포트] ⑪ 충북 현안 핵심사업 미온적
[尹정부 반환점 리포트] ⑪ 충북 현안 핵심사업 미온적

충북은 청주권을 비롯해 각 지역별로 주민 숙원사업이 널려있다. 모두 시·군 예산으로 해결하기에 어려운 현안들이어서 중앙정부 차원의 지원이 절실한 사업들이다. 이런 가운데 국토균형발전에 대한 기대가 크다. 윤 정부의 임기 반환점을 돈 상황에서 충북에 어떤 변화가 있을 지도 관심사다. 윤석열 정부의 지난해 대통령직인수위원회가 발표한 충북지역 공약은 7대 공약 15대 정책과제 57개 세부과제다. 구체적으로 청주도심 통과 충청권 광역철도 건설, 중부권 동서횡단철도 구축, 방사광 가속기 산업 클러스터 구축 등 방사광 가속기 산업 클러스터 조..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 롯데백화점 대전점, ‘퍼피 해피니스’ 팝업스토어 진행 롯데백화점 대전점, ‘퍼피 해피니스’ 팝업스토어 진행

  • 대전-충남 행정통합 추진 선언…35년만에 ‘다시 하나로’ 대전-충남 행정통합 추진 선언…35년만에 ‘다시 하나로’

  • 대전 유등교 가설교량 착공…내년 2월쯤 준공 대전 유등교 가설교량 착공…내년 2월쯤 준공

  • 중촌시민공원 앞 도로 ‘쓰레기 몸살’ 중촌시민공원 앞 도로 ‘쓰레기 몸살’