"환자 움직여도 안정적 통신"…인체이식형 전자약 통신 기술 개발

(광주=뉴스1) 조영석 기자 = 광주과학기술원(GIST)은 전기전자컴퓨터공학과 임춘택 교수 연구팀이 인체이식형 의료기기에 적용할 수 있는 블루투스(BLE) 기반의 동적 빔포밍 안테나 시스템을 국내 최초로 개발했다고 20일 밝혔다.

오션스바이오와 공동 개발한 이 기술은 이식형 미주신경자극기(VNS)에 적용 가능한 소형 위상배열 안테나를 기반으로, BLE 통신 모듈과 디지털 위상 제어 기술을 결합해 실시간 무선 신경자극이 가능하도록 설계됐다.

VNS는 간질, 우울증 등 난치성 신경질환의 치료에 활용되는 대표적인 이식형 전자약이다. 하지만 환자 자세나 위치 변화로 무선통신이 자주 끊기는 문제가 있었다.

이를 해결하기 위해 연구팀은 2.45㎓ BLE 주파수 대역에서 디지털 빔 조향이 가능한 위상배열 안테나를 개발, 실시간 양방향 통신은 물론 환자 움직임에 따라 빔 조향과 세기를 자동으로 조절할 수 있게 했다.

연구팀은 인체조직을 모사한 젤과 실제 돼지를 활용한 동물모델 등 다양한 조건에서의 실험을 통해 인체 내부에서도 안정적인 통신과 신경자극 전달이 가능하다는 것을 입증했다.

이번 연구는 BLE 기반 위상배열 안테나 기술이 차세대 인체이식형 전자약 상용화의 핵심 기술이 될 수 있음을 보여주는 성과로 평가된다.

임춘택 교수는 "글로벌 인체이식형 전자약 시장 규모는 2025년 기준 약 35조 원에 달하며, 그중 VNS 시장만 해도 약 1조 4000억 원 규모로 매년 11.4% 성장 중"이라고 설명했다. 이어 "개발한 기술이 향후 우리 기업의 의료기기 산업의 수출 경쟁력을 높이는 데도 기여할 수 있을 것"이라고 덧붙였다.

임춘택 교수가 지도하고 사흐 사이드 아손 알리 박사(제1저자)와 오션스바이오 이현웅 대표(제2저자), 장유림 연구원(제3저자)이 참여한 이번 연구 결과는 국제전기전자공학회(IEEE)가 발생하는 국제학술지 'Transactions on Industrial Informatics' 6월호에 게재됐다.

kanjoys@news1.kr