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교실 밖에서 듣는 바이오메디컬공학 - 한양대 공대 교수들이 말하는 미래 의공학 기술
임창환 외 지음 / Mid(엠아이디) / 2021년 12월
평점 :
'바이오메디컬공학'은 타고난 우리 몸의 한계를 뛰어넘을 수있게 할수있을까라는 질문에 답을 해줄수있는 학문이라고 합니다. <교실밖에서 듣는 바이오 메디컬공학>은 우리 몸을 들여다볼수있는 기기들, 신체장애를 극복하고 보완할 수있는 첨단제품, 뇌를 측정할 수있는 기술, 바이오헬스(원격진료), 세포연구 등의 바이오메디컬이 이룬 성과와 앞으로 펼쳐질 미래를 쉽게 알게끔 설명했습니다. 참고로 바이오메디컬공학은 생체공학, 의용생체공학, 의학공학, 의료공학, 의공학, 생체의공학, 바이오의공학 등으로 약간씩 다르게 불리고 있습니다
저자는 한양대학교 바이오메디컬공학과 교수분들입니다. 임창완(뇌공학자),김선정(생체모방공학), 김안모(인공지능), 김인영(의사과학자), 이병훈(전기전자 메디컬), 장동표(뇌질환 치료연구), 최성용(나노공학)교수입니다.
인간이 생명연장이 되어 기대수명이 길어진 이유에는 위생환경개선, 약학의 발전, 풍부한 영양분 공급, 의료기술의 발전으로 봅니다. 이 책에서는 의료기술의 발전을 담당한 공학을 다룹니다. 바이오메딜컬공학은 근본적으로 융합학문입니다. 학문의 경계를 넘나드는 것이 너무도 자연스러운 분야입니다. 전기, 전자, 생물, 인공지능, 화학, 물리, 핵의학 등의 지식을 수용하고 응용하는 융합적 사고는 필수있습니다. 바이오메디컬공학의 효시는 1903년 네덜란드의 빌렘 아인트호벤이 심전도계를 발명한 것을 출발로 잡습니다. 그 이후 CT, MRI, PET, 전자의수 인공심장, 인공와우 등 다양한 첨단기기들이 환자들의 몸속에 이식되고 몸을 보는데 사용되고 있습니다.
작년말 킨텍스에서 한국과학기술대전이 열렸습니다. 그곳에서 휠체어를 타신분이 로봇하체(KAIST개발)를 몸에 달고 걷는 것을 시현했습니다. 아직 전동휄체어보다는 불편해보였지만 10년후 20년후에는 정말 하반신마비되신분들도 걸을 수있겠다는 느낌이 들었습니다.하지만 아직은 비용도 크고 완성도를 높이는데 많은 시간이 걸릴겁니다. 그 간극을 매꾸어주는 것이 인공근육으로 보입니다. 인공근육의 재질로 여러가지가 있는데 고무와 같은 부드러운 재질로 하이드로젤, 탄소나노튜브 등이 개발중입니다.
바이오메디컬공학이 뇌부분에 많은 비중으로 연구가 되고 있습니다. 직접 뇌질환을 치료하는 뇌심부자극술, 비침습적 뇌자극, 뇌신호측정기술 등이 개발과 연구중이고 뇌기술을 모방하는 인공지능, 노신경계시뮬레이션기술, 신경코드해독 등으로 인간의 뇌의 기능을 높이거나 기능을 모사하는 방법이 연구가 활발합니다. 개인적으로도 인공지능을 공부하고 있는데, 신경망학습인 딥러닝의 연구논문이 폭발적으로 쏟아지는 걸봐서는 이분야에 큰 변혁이 가까워왔음을 느낄 정도입니다.
진화하는 의료기기에서 인공후각도 소개되는데 인간에게나 나는 VOC를 감지하거나 코로나19도 냄새로 진단하는 연구도 가속화하고 있다고 합니다. 이것이 가능하다면 CCTV와 인공후각을 이용해서 표지도 가능할수있습니다. 이 기술이 사용할 수있는 부분은 공항에서 활동하는 탐지견의 대체할 수도 있습니다. 탐지견을 길러내는데 1억정도의 돈이 든다고 합니다. 이를 대체하는 것도 비용절감이 되고 개를 싫어하는 사람에게도 유용합니다. 그리고 성인이 되면 내시경검사를 주기적으로 받게 되는데 그때 고통은 참 지독합니다. 캡슐형내시경은 이 고통에서 벋어나게 하는데 큰 역할을 할 듯합니다. 보이저2호, 뉴호라이즌스호가 태양계 끝에 있는 행성을 10년정도 날아가서 사진을 찍고 지구로 전송을 하고 있습니다. 몸속에 들어가는 캡슐로 사진을 찍는건 그리 어렵지 않지만 그것을 제어하는 기술을 개발하는데 시간이 소요되고 있습니다. 곧 내시경으로부터의 고통은 덜 받게 될듯합니다.
저자들은 이미 현실화된 기술과 미래에 나타날 바이오메디컬공학까지 광범위하게 설명을 해주었습니다. 종합병원에 가면 MRI와 MRA를 쉽게 찍자고 하고(비용이 좀 비쌀뿐이죠 ㅠㅠ) 장애가 있는 분들에게는 인공와우, 인공근육등 환자들에게 좀더 정상활동이 가능하도록 가능한 기술이 속속등장하고 있습니다. 그리고 원격의료는 많은 개업의들이 반대는 하고 있지만 중국이나 다른 나라에서는 속속히 현장의료사용되기 시작했습니다. 한국도 결국 그 시류를 따라가겠죠. 기대수명 백세시대가 본격화되면 전자약, 캐뷸형내시경 스마트의료기기 들이 인간의 수명을 늘리는 큰 기여를 하게 될겁니다. 이제 한 사람이 다양한 작업을 할수있는 시대는 아니라는 생각을 했습니다. 많은 분야에 많은 기술적 진보가 많은 사람들이 공유를 할수없을 정도로 빠르게 변화를 하고 있습니다. 인간의 건강한 삶을 위해 그리고 뒷받침하는 기술의 발전을 위해 융합이라는 관점도 생각해볼만 한 기회를 바이오메디컬공학을 통해 배울수있었습니다.
본 도서는 출판사로부터 무상으로 제공받아 주관적으로 리뷰했습니다.