지난 3월, 5차례에 걸친 알파고와 이세돌 9단의 바둑대국은 ‘인공지능 대 인간’이라는 ‘세기의 대결’로 큰 화제를 불러일으켰다. 특히 알파고의 승리는 인공지능의 놀라운 발전을 전 세계에 각인시켰다.

황인상 기자 his@

인공지능이 사회적 이슈가 되면서 뇌 공학 분야에 대한 관심이 높아지고 있다. ‘뇌 과학’은 아직 미지의 세계인 뇌의 비밀을 벗기려는 학문으로, ‘뇌 공학’은 공학적인 방법을 이용해서 뇌를 읽어 내거나 뇌를 조절하고, 나아가 인간 뇌를 모방한 기계를 개발하는 보다 실용적인 학문이다. 치매나 파킨슨병과 같은 다양한 뇌 질환을 진단하고 치료하기 위한 공학적인 기술을 연구하는 것도 뇌 공학의 분야 중 하나다.

‘미지의 영역’ 뇌의 비밀 푸는 선구자
최근 주목을 받고 있는 한재호 고려대학교 뇌공학과 교수는 바이오의 광학 기술 연구 경험을 토대로 뉴로 포토닉스 및 인터페이스 개발, 망막·뇌 영상 진단기기 개발, 생체 신호 및 영상처리 알고리즘 기술 등의 미지의 영역이었던 뇌의 비밀을 연구하고 있는 선구자다.

▲ 한재호 교수

고려대학교 석사(전파공학), 미국 존스 홉킨스대 박사(전기 및 컴퓨터공학) 과정을 마친 한 교수는 미국 표준기술연구소(NIST) 박사후 연구원을 역임했으며 지난 2011년 고려대학교 뇌공학과 교수로 부임한 이래 현재 고려대학교 뇌공학연구소장을 맡고 있다. 레이저 및 의공학 연구를 통해 뇌공학자의 길로 들어선 이래 한 교수는 아무도 도전하지 않았던 광음향 뇌-기계 인터페이스 분야를 개척하고 있다. 현재 고려대학교에서 뇌인지과학융합전공의 주임을 맡고 있는 그는 후학 양성과 더불어 뇌공학 분야의 발전을 위한 연구를 꾸준히 진행 중이다. 한재호 교수를 필두로 한 연구팀은 뇌에 조사해주는 레이저 광원에 대한 전기·광학적 모델링을 기계공학 분야의 국제전문학술지 상위 10% 저널인 IEEE/ASME Transactions on Mechatronics에 논문을 게재하는 등 우수한 연구 성과도 거두었다.  그가 지도교수로 있는 광생체전자공학연구실(Bionics and Photonics Lab)에서는 광학기반의 고분해능 신호 획득을 위한 영상 시스템 개발 및 광신호처리를 중점적으로 연구하고 있다.

현재 미래창조과학부 재원으로 한국연구재단의 지원을 받아 행동 제어를 위한 인터페이스 연구를 계속 진행 중인 한재호 교수는 초기 결과의 경우 이미 IEEE EMBS Neural Engineering Conference에서 발표를 했으며, 앞으로도 가시적인 연구 성과를 얻을 수 있을 것으로 기대된다. 한재호 고려대학교 뇌공학과 교수는 “뇌-기계 인터페이스의 개발을 목표로 해 연구를 진행하고 있다”고 설명한다. 기존에는 뇌파계(EEG)기술이 접목된 방법으로 한, 뇌-기계 인터페이스 연구들이 주를 이뤘던 반면 한 교수팀은 인체에 유해하지 않는 레이저를 통해 반응 특성을 살피고 이에 따른 적용 가능성을 조금씩 탐구해 나갈 계획을 가지고 있다. 한재호 교수는 “비록 아직은 걸음마 단계이지만 티끌 모아 태산이 되는 것처럼 성과가 쌓이고 쌓이다 보면 실용화되는 날이 찾아오리라 생각하고 있다”고 덧붙였다.

뇌과학 분야의 전문 인력 양성에 매진
뇌공학 분야는 다른 기술 분야에 비해 전 세계적으로 아직 태동기에 불과하다. 하지만 이미 세계 선진국들은 20세기 말부터 뇌 연구의 중요성을 인식하고 국가 차원의 연구개발(R&D)에 돌입, 최근 우리나라 등 여러 국가들이 기초연구 및 원천기술 확보를 위한 경쟁에 뛰어들고 있다. 이러한 상황에서 한재호 교수는 미국 존스 홉킨스대 시절부터 쌓아온 자신의 지식과 경험을 학생들에게 아낌없이 전해주며 미래 성장동력인 뇌공학 분야의 인재양성에도 총력을 기울이는 중이다. 지난 2011년 고려대학교 뇌공학과에 부임한 그는 창의적 사고력, 신기술 적응력, 실용적 응용력을 고루 갖춘 뇌 과학 분야 전문 인력 양성을 위해 매진해왔다.

그 일환으로 매년 해외 석학들의 강의가 한국에서 진행되고 있으며, 해외교수와 국내교수의 공동 연구 지도를 통해 국제적 감각을 갖춘 인재를 양성하고 있다. 또한 fMRI, EEG, NIRS 등 고가의 실험 장비를 도입하여 최신 기술을 접목한 연구가 가능하도록 노력하고 있으며, 뇌공학과-뇌공학연구소 간의 연계를 통해 구축된 세계 최고 수준의 연구와 교육체제를 기반으로 교과과정을 운영 중이다. 한 교수는 “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 밝혔다. 뇌공학 분야의 원천기술 확보 및 융·복합형 학문 교육과 세계적 수준의 교육 체제 확립을 선도하고 있는 그의 노력에 큰 성과가 기대된다. NM