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차세대 의공학 연구동향

최귀원 KIST 의공학연구소 소장

1. 의공학의 과거, 현재, 미래

의공학(Biomedical Engineering)이란 분야는 의학과 공학의 융합을 기반으로 첨단 의료기기 및 의료기술 개발을 선도하는 기술 분야이다.

의공학 용어는 산업 전문가들의 기술적 정의로 최근부터 사용되었지만, 실제 의공학 기술의 적용은 아주 오래전으로 거슬러 올라간다. 가

장 오래된 의공학 기술의 적용은 고대 Thebes의 미라에서 발견된 나무 엄지발가락 및 고대 로마시대 병사들의 골절치료용 부목 등에서 그 기원 을 추측할 수 있다.

의공학 기술들이 과학화되는 시점은 16세기 갈릴레이 시절로 간주되고 (진자원리를 이용한 체내 혈액양의 측정), 그 이후 19세기에 많은 발전을 이루었다. 청진기(stethoscope)는 200년 전 프랑스 의사가 여성 환자의 심박동을 듣기위해 발명한 의료기기이며, 또 다른 대표적인 발명은 X-ray이다. 이 후 세계대전은 의료 혁명의 새로운 계기가 되었으며 의공학 연구가 활성화 되었다.

근대 의공학 연구는 환자의 상태를 진단하는 기기나 장비의 개발에서부터 질병으로 인간의 생명을 연장하는 기술까지 다양한 영역의 의료기술 개발을 포함한다. 인간의 몸이 어떻게 작동하는지에 대한 기초연구, 새로운 치료 약물의 개발, 질병의 효과적 진단·치료를 위한 새로운 기술의 개발 등 목적 지향적으로 발전되었다. 다양한 과학·공학 연구 분야(electronics, mechanics, chemistry, biology, materials, medicine, computer science etc.)에서 개발된 원천 기술을 의료분야에 적용한 세분화된 의공학 기술로 발전되어왔다.

현대 의공학 연구는 질병 유발의 원인부터 효율적 치료법 개발을 위해 gene에서 body까지 다양한 scale 차원에서 연구가 활발하게 진행되고 있으며, 원천기술들의 효율적으로 융합을 통하여 기존 의학기술의 한계를 극복할 수 있는 신 개념의 기술적 paradigm을 제시하고 있다. 또한, 노령화 및 기후변화 등 세계적인 메가트랜드에 대응하는 전략으로 세계의 각국은 의료산업을 새로운 성장동력산업으로 간주하고 국가적인 전략산업 으로 육성하고 있다. 이제는 다양한 의공학 기술을 효과적으로 임상에

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적용할 수 있는 “Bench-to-Bedside”연구를 (중개연구) 활성화 해야할 시점이며, 중개연구를 통하여 의공학 기술의 임상적용(상용화)을 가속화 해야 할 시점이다.

미래 의공학 연구의 또 다른 key word는“환자 맞춤형”융합연구 이다.

환자 맞춤형 질병의 예방, 진단, 치료, 재활의 전주기적 복합 맞춤형 의료 프로그램이 필요하며, 이를 위해서는 의공학 연구자들과 임상의사와의 적극적인 협력연구, 정부의 연구지원, 산업자본의 투자 등이 필요하다.

의공학 연구는 시대적 요구와 기술의 혁신에 따라 역동적으로 변화하여 왔으며, 기술적 범주를 정확하게 정의하기 어려울 만큼 많은 분야의 영역 으로 확대되고 있다. 그 중 Bionics, 생체재료, 분자진단 연구 분야는

“융합 기술”과 “환자 맞춤형 진단/치료기술”분야의 대표적인 의공학 기술로 간주된다.

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홈페이지 : http://www.bioin.or.kr

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