의공학은 의학과 공학의 경계학문인 동시에 전문기술이 복합된 첨단기술 집약산업분야로서 향후 부가가치가 매우 높은 산업으로 예상되고 있어 선진 공업국에서는 이미 많은 연구개발 투자가 활발히 이루어지고 있다. 국내에서도 최근 들어 과학기술처가 첨단 의료기술 개발을 위해 10년간 총 600억 원의 막대한 예산을 투입하여 의료 복지기기 기술개발 계획을 국책 중점 연구과제로 입안하는 등 의공학에 대한 투자를 아끼지 않고 있으며, 국내 대학과 종합병원들도 첨단 의료장비를 자체 개발하기 위해 부설연구소와 의공학과를 적극 추진하고 있다.

전산의용생체공학연구실 “의공학과 연계되는 다양한 연구 수행”

21세기에 들어 헬스케어산업에 대한 관심이 고조되면서 산업발전의 원동력인 의용생체공학이 전 세계에서도 주요 학문으로 주목받고 있다. 또한 의용생체공학을 바탕으로 한 의료기기 산업은 공학, 기초과학, 의학 등 다양한 학문 간의 협력을 바탕으로 하고 있으며 국가적 관심이 증대되고 있는 첨단 분야로서 의료기기 관련 분야의 발전은 인류 건강과 복지에 직접적인 영향을 주고 있다.
이러한 시대적 흐름과 요구 속에 연세대학교 전산의용생체공학연구실(김한성 교수)은 다양한 연구 과제를 설정하여 의공학 분야의 저변을 확대하고 우수한 성과를 도출하고 있어 그 행보가 주목되고 있다.
김 교수는 “독일 프라운호퍼 연구소와의 공동 연구를 통해 해외 우수 연구소들과 지속적인 기술과 인재의 교류를 이끌고 있으며, 현재 진행 중인 우주 연구과제의 결과에 따라 2025년 달에 유인우주선을 보내는 프로젝트와 연계할 예정”이라며 “또한 마이크로 단위의 분자 생물학 분야의 시뮬레이션 연구에도 주안점을 맞추는 등 다른 연구 그룹과의 교류를 통해 의공학과 연계될 수 있는 다양한 연구를 진행하고 있다”고 밝혔다.

한국연구재단을 통해 교육과학기술부의 지원을 받는 해외우수연구기관 유치사업의 일환으로 2011년 3월9일에 설립한 ‘연세대학교 프라운호퍼 의료기기 공동연구센터’는 유럽 최대의 응용과학 연구기관인 독일 프라운호퍼 연구소와 연세대 의공학부의 전산의용생체공학연구실을 포함한 김동윤, 정병조, 서종범 교수 연구실, 생명과학기술학부의 배기호, 김택중 교수 연구실이 함께 ‘손상된 근·골격계 기능 회복을 위한 다중 자극 시스템 개발’을 목표로 연구를 진행하고 있다. 또한 생체역학 이론을 바탕으로 다양한 생체조직을 측정하고 이를 전산화하여 다양한 해석을 수행함으로써 생체 조직의 변화를 확인하고 그에 따른 영향 및 그 병인을 분석하는 연구 등을 수행하고 있다. 그 중 연구실에서 최근 수행하고 있는 연구는 국내외에서 크게 진행 중인 유인우주비행 프로젝트와 연관된 우주생명과학 분야에 대한 것으로서 우주환경의 마이크로 중력에서 발생할 수 있는 근·골격계 조직의 손실을 평가하고 그 대응책을 개발 및 평가하는 연구다.

김 교수는 “최근 지상기반에서 세포 및 소동물에게 마이크로 중력을 모방하기 위한 장비들을 자체 개발하였으며, 이를 이용한 마이크로 중력 환경에서 세포 및 소동물의 변화에 관한 연구를 진행하고 있다”며 “특히 본교의 연세우주생명과학 연구단의 지원을 통해 생명과학기술학부의 배기호, 김택중 교수 연구실과의 공동연구를 수행함으로써 생체조직의 형태학적, 역학적 분석과 더불어 세포레벨의 분자생물학적 분석을 통한 기전 연구도 함께 수행 중이다”라고 밝혔다.
현재 김한성 교수 연구실과 같이 최근 생체역학관련 연구 분야도 과거와는 다르게 외부와의 공동연구가 매우 중요시되고 있다. 특히 국내 혹은 해외에서 유사 주제의 연구를 진행하는 우수연구기관들과 일시적인 공동연구가 아닌, 긴밀한 교류 체계를 수립함으로써 장기간에 걸친 활발한 인적, 물적, 학술적 교류가 진행되고 있다. 이와 관련하여 정부에서도 지속적인 관심을 갖고 적극적인 국내외 연구교류 지원 프로젝트를 진행한다면 지금보다 양적, 질적으로 매우 훌륭한 연구들이 진행될 것이며, 세계의 과학기술 발전에도 크게 이바지 할 것이다.