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. 당진시, 고추 병해충 방제 '골든타임'…예찰·방제 당부
  2. [기자수첩] 법원 앞에서 외치는 정치, 법정 안에서 판단할 사안
  3. 대전중수청 세종 개청에 지역 충격… 이전 계획은 아직 미정
  4. 천안시, 천흥2일반산단 승인·고시…북부권 첨단산업 클러스터 본격화
  5. '송영길 후보' 승부수, "행정수도특별법 당론 통과" 확약
  1. 아산시, 초사동회전교차로 설치공사 조기 완료 박차
  2. 경주 해파랑길, 걷기 장소로 인기
  3. 세종교육청 '교육문화원', 조치원 핫플레이스 가능성 확인
  4. 세종시 거점 '충청 정보보호 클러스터' 개소… "수도권 산업 분산"
  5. 하나은행 '대덕테크노밸리금융센터지점' 이전 개점식 열고 본격 출발

헤드라인 뉴스


‘서천갯벌 블루카본 생태복원’ 충남도-기아㈜-해수부 손잡아

‘서천갯벌 블루카본 생태복원’ 충남도-기아㈜-해수부 손잡아

충남도는 28일 서울 그랜트 인터컨티넨탈 파르나스에서 해양수산부, 서천군, 기아(주), 해양환경공단, 한국해양재단과 함께 '민관협력 서천갯벌 블루카본 생태복원사업' 추진을 위한 6자간 업무협약(MOU)을 체결했다. 협약식에는 박수현 지사를 비롯해 황종우 해수부 장관, 유승광 서천군수, 송호성 기아(주) 대표이사, 강용석 해양환경공단 이사장, 김양수 한국해양재단 이사장 등이 참석했다. 블루카본은 해양·연안 생태계가 대기 중 이산화탄소를 흡수해 해양 퇴적물·생물체 등에 저장하는 탄소다. 이번 사업은 기아(주) 사회공헌(ESG) 사업 일..

발전공기업 통합본사 충남 유치 총력전…박수현 지사, 기후부 장관에 지원 요청
발전공기업 통합본사 충남 유치 총력전…박수현 지사, 기후부 장관에 지원 요청

박수현 충남지사가 발전공기업 통합 본사와 함께 한국환경공단과 한국환경산업기술원 등 기후에너지환경부 소관 공공기관 충남 유치를 위한 대정부 행보에 속도를 내고 있다. 박 지사는 28일 한강홍수통제소에서 김성환 기후에너지환경부 장관을 만나 ▲발전공기업 통합 본사 충남 설치 ▲기후부 소관 공공기관 충남혁신도시 일괄 이전 ▲태안화력 2호기 폐지 일정 한시 연장 등을 건의했다. 이번 면담은 이달 20일 국회에서 김정호 기후에너지환경위원장과 이소영 여당 간사를 만나 발전공기업 통합본사 충남 유치 필요성을 설명한 데 이어 마련된 것으로, 도는..

코스피 장중 6000선도 내줬다... 10% 이상 폭락에 개미들 `패닉`
코스피 장중 6000선도 내줬다... 10% 이상 폭락에 개미들 '패닉'

코스피가 장중 6000선을 내주며 10% 이상 폭락하는 등 매도 사이드카에 이어 서킷브레이크까지 발동했다. 삼성전자와 SK하이닉스 등 반도체 투톱과 여느 종목할 것 없이 내림세가 이어지며 코스피 '1만피'을 외치던 개인투자자들의 공포가 극에 달하며 곡소리가 터져 나오고 있다. 28일 한국거래소에 따르면 이날 코스피 지수는 전날보다 732.12(-10.84%) 하락한 6023.66으로 장을 마감했다. 지수는 6400.27로 개장했으나, 한때 5992.91로 -11.29%까지 밀리면서 6000선을 내주기도 했다. 코스닥 지수도 전날보다..

실시간 뉴스

지난 기획시리즈

  • 정치

  • 경제

  • 사회

  • 문화

  • 오피니언

  • 사람들

  • 기획연재

포토뉴스

  • 폭염에 달궈진 도로 식히는 살수차 폭염에 달궈진 도로 식히는 살수차

  • 더불어민주당 전당대회 권리당원 투표 시작 더불어민주당 전당대회 권리당원 투표 시작

  • 여름방학에 배우는 사자소학 여름방학에 배우는 사자소학

  • ‘덥다 더워’…쉴 새 없이 돌아가는 에어컨 실외기 ‘덥다 더워’…쉴 새 없이 돌아가는 에어컨 실외기