바이오 분야는 바이오전자(Bioelectronics)와 의료공학(Medical Systems)분야로 나뉘며, 전기전자공학의 센서, 광전자, 영상처리, 로보틱스 기술들을 생명 및 의료분야에 적용하여 인간과 생명의 한계에 도전하는 새로운 연구분야 입니다. 캠퍼스 안에 의과대학이 있는 우리대학의 특성상, 앞으로 더욱 성장하는 융합적 연구분야로 지목되고 있습니다.

Bioelectronics

Bioelectronics 분야에서는 전기전자공학적 기초를 가지고 수행되는 의공학 기술 전반을 다루고 있으며 특히, 소자 및 디바이스 레벨에 중점을 두고 있습니다. 구체적인 연구분야로서는 의료광학 영상 및 광학센서, X선 검출기, 신경 신호 측정 소자, 줄기세포 스패로이드, 이식용 다바이스 등을 연구하고 있습니다. 의료 광학센서 분야에서는 생체 분자 과정을 확인, 시각화 및 정량화하는 데 도움이 되는 광학 이미징 및 감지 기술을 개발합니다. 이러한 응용 프로그램을 해결하기 위해 특히 나노 포토닉스의 중요성을 연구하고 있습니다.

또한, 로컬 증폭 및 측정 된 신호의 멀티플렉싱 판독에 필요한 능동 회로 레벨 전자 장치를 개발하고 있습니다. 이러한 기능은 제조 계획의 확장성과 함께 단일 컨포멀 시스템으로 수 백 만개의 잠재적인 전극 사이트를 수백번 측정 할 수 있습니다. 이러한 기능은 ECoG 또는 ECG와 관련하여 특히 중요합니다. 야심적인 목표는 수십 미크론의 오버 샘플링 된 공간 분해능으로 전체 뇌 표면 또는 심장 표면의 전위를 측정하는 것입니다. 이 작동 모드는 수천만 개의 주소 지정된 전극을 필요로 하며, 각 영역마다 로컬, 채널 별 신호 증폭을 통해 넓은 영역의 장기에서 고해상도로 전기 활동을 매핑할 수 있습니다.

이 외에도, 생체 이식이 가능한 전자 장치를 시연하고 있습니다. 이러한 기술은 일시적인 생체 의학 임플란트처럼 신체에 흡수되거나 환경에서 무해하게 사라지거나, 친환경 전자장치 또는 민감한 군용 하드웨어 용으로 새로운 응용 프로그램을 만들 가능성을 가지고 있습니다.

Medical Engineering

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의료공학 (Medical Engineering) 에서는 의료진단의 핵심적인 역할을 수행하고 있는 의료영상에 대한 심층적인 연구에서부터 이를 활용한 로봇수술에 대한 연구를 수행하고 있으며, 또한, 동물행동 모델 기반 로봇 및 메커니즘 연구, 동물 신경 생태학, 동물 인지 시스템 및 바이오 시스템을 연구하고 있고, 심폐소생술을 위한 흉부압박 깊이 측정 장치 등도 폭넓은 영역에서 개발이 진행되고 있습니다.

의료영상분야에서는 새로운 콘트라스트 메커니즘, 빠르고 정확한 이미지 재구성, 컴퓨터 보조 진단 및 엔지니어링 기술을 기반으로 한 많은 임상 애플리케이션과 같은 고급 의료영상 (MRI, CT, X-ray, etc) 기술을 개발하고 있습니다. 전기적 특성 이미징, 금속 아티팩트 보정, 시야각 틸팅 기술이 좋은 예이고 최근에는 획기적인 인공지능 기술을 활용한 연구도 함께 진행하고 있습니다.

최근의 인공 지능 기법을 도입하여 의학에 적용하는 연구도 수행되고 있습니다. 딥러닝 기술을 의료 영상 생성, 분석 및 진단에 적용하고 있고, 또한 생체 신호와 의료 정보를 인공 지능으로 학습하여 인공지능 의료분야를 개척하고 있습니다.

이와 같이 우리 바이오공학 분야에서는 인간, 생물학 및 공학이 상호 작용하는 연구분야로서 평생 연구와 다양한 인류발전을 이룰 수 있는 첨단공학으로 이어질 것이고, 이를 전기전자 공학적인 방법론을 통해 연구해 나갈 것입니다.