DGIST 로봇및기계전자공학과 이상훈 교수팀은 생물학적 인터페이스와 말초신경 인터페이스를 결합한 새로운 형태의 생체 인터페이싱 기술인 하이브리드 바이오닉 신경인터페이스를 개발했다. 연구팀은 해당 기술이 향후 절단환자의 신경보철을 통한 재활 및 삶의 질 향상에 크게 기여 할 것으로 기대하고 있다.

인체의 상하지 기능이 완벽하게 구현되려면 사용자와 로봇 팔, 다리가 양방향 커뮤니케이션을 통한 일체화를 이뤄야 하는데, 이를 위해서는 안정적이면서도 고성능의 생체 인터페이싱 핵심기술이 우선적으로 개발이 돼야 한다.

연구팀이 개발한 인터페이스는 버클 스트랩을 모방하고 형상기억폴리머(SMP)를 사용해 절단된 신경에 쉽고 빠른 이식이 가능하며, 근육과 신경에 동시 접촉을 가능하게 한다.

연구팀은 연구성과 검증을 위해 토끼 체내에서 하이브리드 생체 신경 인터페이스를 형성한 후 양방향 신경 자극 및 기록을 위한 소자의 기능성 평가를 진행했다. 그 결과 장기간(20주) 삽입을 통한 고품질의 신경 및 근육 기록 획득에 성공했으며, 최대 29주까지 장기간 삽입해 활용이 가능함을 검증했다.

이상훈 교수는 “이번 연구결과는 이미 임상에서 검증돼 의료현장에서 시행되고 있는 생체학적 인터페이스(RPNI) 기술과 말초신경과의 완벽한 양방향 커뮤니케이션을 추구하는 말초신경인터페이스(PNI) 기술의 결합 및 응용 가능성을 보여준 매우 의미있는 결과다”며 “향후 말초신경을 통한 실제 팔다리에 가까운 바이오닉 사지 구현 가능성을 보여줄 것으로 기대한다”고 밝혔다.