연세대 김호담 교수, 초소형 센서 이용 착용형 뇌-컴퓨터 인터페이스 기술 개발

▲ 김호담 연세대 미래캠퍼스 교수

김호담 연세대 미래캠퍼스 교수와 여운홍 미국 조지아공과대 교수가 머리카락 사이에 삽입 가능한 초소형 뇌파 센서를 개발하고, 이를 활용해 일상에서 지속적으로 사용할 수 있는 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI) 기술을 구현했다.

연구팀이 개발한 초소형 뇌파 센터는 1㎜ 이하의 공간인 머리카락 사이 두피에 삽입 가능한 마이크로니들 구조로 설계, 머리카락의 영향을 받지 않고 안정적으로 부착할 수 있다. 전도성 고분자 기반의 전극 코팅 기술 적용으로 전극–피부 접촉 저항을 낮춰 젤이나 별도의 피부 처리 없이 12시간 이상 안정적인 뇌파 측정이 가능하다.

이 센서는 사용자 움직임에 따른 노이즈를 효과적으로 억제할 수 있는 구조적 설계가 적용, 걷거나 뛰는 상황에서도 안정적인 측정이 가능하다. 연구팀은 센서를 두뇌-컴퓨터 인터페이스 시스템에 적용하고, 학습이 필요 없는 알고리즘과 결합, 실시간 적용성을 높였다.

▲ 김호담, 여운홍 교수 연구팀이 개발한 초소형 뇌파 센서

연구팀의 국제 공동연구는 그 우수성과 독창성을 인정받아 올 4월 세계적 권위의 학술지 ‘PNAS(IF 9.4)’에 게재됐다.

김호담 교수는 “이번 연구는 지속 가능한 뇌-컴퓨터 인터페이스를 현실화 할 핵심 기술을 제시한 것”이라며 “뇌파 기반의 커뮤니케이션, 생체신호 기반 질병 모니터링, 디지털 치료 기기, 장애인의 보조 인터페이스 등 다양한 응용 분야로 확장될 수 있을 것”이라고 말했다.