광음향 뇌-기계 인터페이스 분야 개척, 뇌공학 선도

고려대 뇌공학과  한재호 교수
    

어렵고 복잡해 쉽게 도전하지 못해왔던 뇌공학 분야에 도전장을 내밀며 열정을 쏟아내고 있는 뇌공학자가 있어 화제를 모으고 있다. 그 주인공은 고려대학교 뇌공학과 한재호 교수. 아무도 도전하지 않았던 광음향 뇌-기계 인터페이스 분야를 개척하며 낮은 자세로 늘 연구에 임하고 있는 한 교수는 부족한 것이 많은데 이렇게 평가받는 건 과찬이라며 겸손의 인사말을 먼저 건넸다. 우리나라 뇌공학을 이끌어갈 신진 연구자로 주목받고 있는 한 교수에게 학과에 대한 소개, 뇌-기계 인터페이스 연구분야에 대한 이야기와 연구 성과, 그리고 앞으로의 계획과 비전에 대해 들어봤다. 

뇌공학과, 융합학문의 새로운 패러다임 제시할 것 
지난 2009년 대학원 과정의 신생학과로 출발한 뇌공학과는 14명의 전임교수를 중심으로  현재 80여명의 학생이 재학중에 있다. “뇌공학과는 한마디로 융합학문의 새로운 패러다임의 구축이라고 할 수 있습니다.” 해외 독일, 미국 등 선진 연구기관과 대학과의 협력 연구를 통한 차별화된 교육시스템을 구축해 나가고 있는 한 교수는 교환학생을 매학기 마다 파견하여 국제적인 글로벌 인재 양성에 매진하고 있다고 설명했다. 특히 연구방법에 있어 객관적이며 실험적인 방법으로 접근하여 보다 새롭고 창의적인 시도를 통한 연구 성과를 높이는데 주력하고 있다. “학생들에게 진지한 호기심을 갖고 그 호기심을 추진할 끈기도 있어야 한다고 강조하는 한 교수는 형식적인 교육보다는 진솔하고 실질적인 교육을 해나가는 교육철학을 보여주고 있다. “보람이라면 학생들이 한 분야에서 그 역할을 다 해내는 인물로 성장할 때가 아닌가 싶습니다. 맡은 바 자신의 역량을 발휘하는 제자들을 보면 정말 보람과 자부심을 느끼게 됩니다. 앞으로도 더 열심히 해주리라 믿습니다.”

인성이 먼저 바르게 서야, 연구 성과 거둘 수 있어
“연구시 정직하며 신뢰가 있어야 하며 성실함을 강조하는 한 교수는 학생들에게 연구의 자세를 바르게 가지길 주문한다. 인성이 먼저 바로선 다음 연구 성과도 낼 수 있다는 것이 그의 생각. 뇌공학분야는 융합학문으로 세밀하고 정밀한 분야에서 대규모의 스케일에 이르기까지 다양한 분야를 연구하는 분야입니다. 컴퓨터, 심리, 전자공학, 생명과학, 신경과학 등 서로 유기적으로 연결고리를 가지며 복합적인 학문적 지식이 요구되는 학문이지요.” 이를 위해선 강의 과목에 대한 기본적인 이해도 중요하지만 분야에 대한 연결성을 찾아보려고 시도하며 좀 더 폭넓게 생각하고 다양한 경험을 통한 이해력이 필요한 분야라고 조언했다. 그래서 학문에 임하는 ‘겸손함’과 끈기 있게 ‘인내심’이 무엇보다 중요하다는 것이 한 교수의 어드바이스이다. ‘재주’도 필요하지만, 그에 임하는 ‘자세’와 ‘태도’가 더 중요한 것이 바로 뇌공학 분야라고.  
 “연구실 동료 및 교수간의 신뢰가 있어야 하고 이것은 서로간의 허심탄회하고 정직하게 소통하는 과정에서 만들어진다라고 할 수 있습니다. 팀워크를 바탕으로 광학 기반의 다양한 기초 및 응용 연구를 통한 국가 산업에 기여할 수 있는 연구 성과를 내는데 집중해 나갈 것입니다.”

인간의 몸과 마음을 지배하는 뇌의 비밀
“세상에서 가장 복합하고 정밀한 기계가 바로 우리 인간의 뇌입니다. 몸과 마음을 지배하는 컨트롤 타워로써 뇌공학의 비밀과 숙제는 무궁무진하다고 할 수 있습니다.” 이러한 미 개척분야에 도전장을 내민 한 교수는 바이오의 광학 기술 연구 경험을 토대로 뉴로 포토닉스 및 인터페이스 개발, 망막·뇌 영상 진단기기 개발, 생체 신호 및 영상처리 알고리즘 기술 등의 분야를 연구해 오는 한편 최근, 미래창조과학부 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 수행하는 ‘광음향 뇌-기계 인터페이스 기술 연구’로 학계에서 주목을 받고 있다. 특히 이번 연구를 통해 뇌조직에서 나타나는 광음향학적 반응특성을 규명하고 이에 대한 적용 가능성을 밝히며, 외부자극에 따라 나타나는 감각반응 특성을 연구하여 향후 뇌-기계 인터페이스로의 실현 가능성을 규명하겠다는 포부를 밝혔다. 이미 국제 학술지 ‘IEEE/ASME Transactions on Mechatronics’ 에 연구에 대한 성과가 게재된바 있는 한 교수는 그의 제자들이 광학 및 전기전자공학 분야의 국제전문학술지 영향력 지수 상위 10% 저널에 제1저자로 논문을 게재하는 성과를 거두는 등 뛰어난 업적을 남기고 있다. 

뇌질환 진단 의료기기에 대한 연구 실용화에 기여해 나갈 것
 “기존에는 뇌파계(EEG)기술이 접목된 방법으로 한, 뇌-기계 인터페이스 연구들이 많았습니다. 여기에 더해 인체에 유해하지 않는 레이저를 통해, 반응 특성을 살피고 여기에 따른 ‘적용 가능성’을 밝혀 나갈 생각입니다. 뇌-기계 인터페이스 분야는 내부에 생각을 알아내서 외부를 제어하는 것과 외부에서 내부로 가는 자극을 제어하는 것 등 2가지 방향으로 연구를 하고 있습니다.” 이에 외부자극에 따라 나타나는 감각반응 특성을 연구하여, 향후 뇌-기계 인터페이스로의 실현을 규명하겠다는 것이 한 교수의 생각. 
아직은 걸음마 단계인 뇌공학 분야를 활용해 차츰 뇌질환 진단용 의료기기에 대한 연구를 통해 실용화 될 수 있도록 최선을 다하겠다고 밝힌 그는 “앞으로 10여년 내 사업성 및 전 세계 연구동향을 바라보았을 때, 뇌-기계 인터페이스 분야 독창적인 선도 연구 그룹으로 발전할 것”이라며 “뇌-기계 인터페이스 연구를 통한 미래 성장 동력 확충 및 삶의 질 선진화에 기여하겠다.”고 포부를 전했다.

한재호 교수는 고려대 전자공학과 학부를 졸업하고 동대학원 전파공학 석사, 미국 존스홉킨스대 광전자 및 의광학 분야 박사학위를 수료했으며 지난 2011년부터 고려대 교수로 재직중이다.