KIST, 정상 시각신호 78% 재현…인공시각 한발 더 다가섰다[과학을읽다] 작성일 06-30 39 목록 <div id="layerTranslateNotice" style="display:none;"></div> <strong class="summary_view" data-translation="true">빛 통과·신호 기록 동시에 가능한 초박막 투명 뇌전극 개발<br>망막색소변성증 동물모델 검증…BCI 핵심기술 기대</strong> <div class="article_view" data-translation-body="true" data-tiara-layer="article_body" data-tiara-action-name="본문이미지확대_클릭"> <section dmcf-sid="HJPfpvtWjb"> <p contents-hash="5745e5e4b336106207d242cc69d3e6c422edf377b38dfeb742f9b2613991d6f1" dmcf-pid="XiQ4UTFYjB" dmcf-ptype="general">빛은 통과시키면서도 뇌 신호는 놓치지 않는 초박막 투명 전극이 국내에서 개발됐다. 연구진은 이 전극으로 망막색소변성증 동물모델의 뇌에서 정상 시각 반응과 78% 일치하는 인공 신경신호를 구현하며 인공시각 가능성을 입증했다.</p> <div contents-hash="92c9e08284571fcd03852570ba26e982f589b6444ea18c38efbeb58c52b45826" dmcf-pid="Znx8uy3GNq" dmcf-ptype="general"> <p>한국과학기술연구원(KIST)은 성혜정·임매순 뇌과학연구소 박사 공동연구팀이 광유전학 기반 인공시각 구현에 필요한 초박막 투명 신경전극을 개발했다고 30일 밝혔다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="54aef7fd57323dc9d97fcaabbb211cbf181f5021917ecc90bcc4b65f82381410" dmcf-pid="5LM67W0Haz" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="투명 전극의 실물 사진(왼쪽), 기존 금속 신경 전극과 초박막 투명 신경 전극을 뇌 표면에 올려둔 비교사진 (가운데), 그리고 표지 논문 이미지 (오른쪽). 제작된 투명 전극은 뇌 표면이 비치고 빛이 투과될 정도로 투명하며, 표지 이미지에는 이 투명전극을 통해 뇌에 빛이 전달되는 장면을 묘사한다. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/30/akn/20260630120237083lihv.jpg" data-org-width="621" dmcf-mid="W1SIN6LxN2" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img2.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/30/akn/20260630120237083lihv.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 투명 전극의 실물 사진(왼쪽), 기존 금속 신경 전극과 초박막 투명 신경 전극을 뇌 표면에 올려둔 비교사진 (가운데), 그리고 표지 논문 이미지 (오른쪽). 제작된 투명 전극은 뇌 표면이 비치고 빛이 투과될 정도로 투명하며, 표지 이미지에는 이 투명전극을 통해 뇌에 빛이 전달되는 장면을 묘사한다. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="c1fcf3496a8c52291434a51e9356535200f232a0aca055be25bc78850e4b410c" dmcf-pid="1oRPzYpXN7" dmcf-ptype="general">망막색소변성증은 눈의 광수용체가 손상돼 시력을 잃지만, 시각 정보를 처리하는 뇌는 상당 부분 기능을 유지하는 질환이다. 이 때문에 뇌를 직접 자극해 시각을 복원하는 인공시각 기술이 차세대 치료법으로 주목받고 있다.</p> <p contents-hash="0c6d754b9595705d181f8852c0465f6abe7e9991d438bbabe69173a2a577f27e" dmcf-pid="tgeQqGUZAu" dmcf-ptype="general"><strong><strong><strong>'투명하면 전기가 안 통한다'…난제 해결</strong></strong></strong></p> <p contents-hash="65dec29af2c1c2624639d75f4d3fc5b19b7c1b94ba765eda4648205ab05b29f8" dmcf-pid="FadxBHu5oU" dmcf-ptype="general">하지만 기존 금속 전극은 빛을 차단하거나 빛이 통과할 경우 강한 전기 잡음이 발생해 신경 신호를 정확히 측정하기 어려웠다. '투명하면 전기가 잘 흐르지 않고, 전기가 잘 흐르면 빛을 막는' 한계가 있었다.</p> <p contents-hash="8ad8b7327f9a5a158c48bceda953eea02710b47bbe370628b3d4109954529d2d" dmcf-pid="3NJMbX71ap" dmcf-ptype="general">연구팀은 전극 표면에 특수 코팅을 적용해 금 원자가 균일하게 퍼지도록 만들었다. 이를 통해 기존 약 100나노미터(㎚) 두께의 금 박막을 10나노미터까지 줄였고, 전극 전체 두께도 머리카락 굵기의 약 15분의 1 수준인 4마이크로미터(㎛)로 구현했다.</p> <p contents-hash="425dbf2d5c4e9d392bff0fb137a3aee9efdb1564acb8371eb9165249285eadd7" dmcf-pid="0jiRKZzto0" dmcf-ptype="general">새 전극은 빛의 65% 이상을 통과시키면서도 기존 수준의 전기 신호 측정 성능을 유지했다. 광 자극 과정에서 발생하는 전기 잡음은 최대 74% 감소했고, 2만 차례 반복해 구부렸다 펴도 성능이 유지됐다.</p> <div contents-hash="13059616fb6647a70aef526d1f52832a4d5910b20359c7dcadd490b0c6fbaf6f" dmcf-pid="pAne95qFk3" dmcf-ptype="general"> <p>연구팀은 실명한 마우스의 뇌 시각중추에 이 전극을 부착한 뒤 광유전학 기술로 신경세포를 자극한 결과 정상 시각 마우스의 뇌 신호와 78% 일치하는 인공시각 신호를 세계 최초로 생성하는 데 성공했다. 뇌를 직접 자극해 실제 시각에 가까운 신경 반응을 유도할 수 있음을 입증한 것이다.</p> </div> <figure class="figure_frm origin_fig" contents-hash="670fcc830e4ab24607c843b72cbb0c47b920ea228b6e34426fb22b4630fbab06" dmcf-pid="UcLd21B3NF" dmcf-ptype="figure"> <p class="link_figure"><img alt="특수 고분자 코팅을 적용한 초박막 투명 전극 제작 원리와 성능. 금 원자를 균일하게 배열해 높은 빛 투과율과 전도성을 동시에 확보했으며, 2만 회 반복 변형에도 우수한 기계적 안정성을 유지했다. 연구팀 제공" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202606/30/akn/20260630120238362vygq.jpg" data-org-width="621" dmcf-mid="GxRPzYpXcK" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202606/30/akn/20260630120238362vygq.jpg" width="658"></p> <figcaption class="txt_caption default_figure"> 특수 고분자 코팅을 적용한 초박막 투명 전극 제작 원리와 성능. 금 원자를 균일하게 배열해 높은 빛 투과율과 전도성을 동시에 확보했으며, 2만 회 반복 변형에도 우수한 기계적 안정성을 유지했다. 연구팀 제공 </figcaption> </figure> <p contents-hash="7136dcfdd69814156f9692c92f57a6a281ace08035e736b46cf0ca9057ee9afd" dmcf-pid="urjo6pV7at" dmcf-ptype="general">연구진은 이번 기술이 인공시각뿐 아니라 청각·촉각 복원과 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 분야의 핵심 플랫폼으로도 활용될 수 있을 것으로 기대했다.</p> <p contents-hash="843d5ce18a8991aa39ee12b0a63a8777a4937bf21a3cd42a0ce586e1543bf6d4" dmcf-pid="7mAgPUfzA1" dmcf-ptype="general">성혜정 KIST 선임연구원은 "투명하면서도 전기가 잘 통하는 전극을 구현해 광유전학 자극과 신경 신호 측정을 동시에 가능하게 했다"고 말했다.</p> <p contents-hash="073a73ae36b6bbd5797fc74472de6adbd0b3037f5ea109e86666bb05224d149a" dmcf-pid="zscaQu4qN5" dmcf-ptype="general">임매순 KIST 책임연구원은 "빛 자극과 신호 기록을 동시에 수행할 수 있어 차세대 BCI 시스템의 핵심 기술이 될 것으로 기대한다"며 "난치성 신경·감각 질환 치료 기술 개발에도 중요한 기반이 될 것"이라고 밝혔다.</p> <p contents-hash="acb6fe0397d41ea6f3608fc36c59fa607d3af76995cf6e93b5d61ddf9f57540c" dmcf-pid="qOkNx78BAZ" dmcf-ptype="general">이번 연구는 과학기술정보통신부 개인기초연구사업과 KIST 기관고유사업의 지원을 받아 수행됐으며, 연구 결과는 재료과학 분야 국제학술지 '어드밴스드 펑셔널 머티리얼스(Advanced Functional Materials)' 최신호 표지논문(Front Cover)으로 게재됐다.</p> <p contents-hash="5c1a96cba54fe62c905738ff5299ca1cd9e1ef45eb2494826a4edf1a6ef16b3b" dmcf-pid="BIEjMz6bNX" dmcf-ptype="general">김종화 기자 justin@asiae.co.kr</p> </section> </div> <p class="" data-translation="true">Copyright © 아시아경제. 무단전재 및 재배포 금지.</p> 관련자료 이전 “200만 망막손상 환자 희소식” 초박막 신경전극…‘인공시각’ 현실화 될까 06-30 다음 중이온가속기, 희귀동위원소 '레이저분광 실험' 성공...가속기 시설 도약 토대 마련 06-30 댓글 0 등록된 댓글이 없습니다. 로그인한 회원만 댓글 등록이 가능합니다.
