의공학이란 무엇인가...?

「외화 '600만불의 사나이'와 같은 생체공학 인간의 등장이 미국에서 현실화되고 있다. AP통신에 따르면 생체공학 기술의 발전에 따라 맹인들이 잃었던 시력을 일부 되찾고 청각장애인이 가족들의 목소리를 듣는 것이 가능해지고 있다.」

이 글은 2002년 5월29일 디지털 타임즈에 "생체공학 인간 등장 머지 않았다"(손정협기자)라는 제목으로 실린 기사 중 일부 내용으로, 홍채에 5000개의 태양전지를 내장하고 있는 사람 머리카락보다 가는 두께의 초소형 원반 형태의 마이크로칩을 이식(일리노이주 소재 Optobionics의 앨런 초우 박사에 의해 개발)하여 시력을 회복하는 것으로 시험단계 중이지만, 청력의 경우 이미 상용화된 기술로 공기의 진동을 감지해 신경신호로 전환하는 코일을 귀의 내이(內耳)영역에 있는 와우각(cochlea)에 심어 이를 통해 신호가 두개골에 설치된 수용체까지 미세한 전선으로 전달됨으로써 청력을 회복하게 된다.

이처럼 삶의 질을 향상시키고자 하는 욕구가 생활 수준의 향상이라는 거름을 바탕으로 과거의 공상 영화를 현실화하였고 이에 크게 기여하는 학문이 바로 의공학이다.

의공학은 21세기 시대의 흐름에 부응하는 새로운 학문 영역으로 21세기에는 비즈니스 영역뿐만 아니라 학문 영역에서도 기존 학문의 통합 및 연계과정을 거쳐서 새로운 형태의 학문이 재창조되는 것과 유사하게 의공학도 의학과 공학의 연계를 거친 경계학문인 동시에 전문기술이 복합된 첨단기술의 집약 학문으로써 향후 부가가치가 매우 높은 산업으로의 발전이 예상됨에 따라 선진국에서는 이미 많은 연구와 개발 투자가 활발히 전개되어 의공학 분야에서 획기적인 발전을 이루고 있다.

국내에서도 최근 들어 과학기술처가 첨단 의료기술 개발을 위해 10년간 총 600억원의 막대한 예산을 투입하여 "의료 복지 기기 기술 개발 계획"을 국책 중점 연구과제로 입안하는 등 의공학에 대한 투자를 아끼지 않고 있으며, 국내 대학과 종합병원들도 첨단 의료장비를 자체 개발하기 위해 부설연구소와 의공학과를 적극 추진하고 있다.

이러한 의공학의 가장 큰 특징은 연구 분야의 다양성이다. 생체에서 발생하는 심전도, 뇌전도, 혈류 속도·유량 등의 다양한 신호를 검출하여 진단에 유용한 정보를 제공하는 생체신호처리(생체계측)와 모델링을 통해 구현이 불가능한 조건에서의 생체의 반응과 결과를 분석함으로써 실제 생체 시스템의 결과를 예측 가능케 하는 모델링 및 시뮬레이션이 있고, 생체 내의 유체 및 고체에 대한 역학적인 분석을 통해 동맥경화를 예측하거나 인공 관절의 설계 등에 이용할 수 있는 생체역학과 컴퓨터의 발달을 기반으로 한 초음파, X선, MRI, 핵의학 및 현미경 영상 등 의학 분야의 새로운 영상 촬영 및 처리, 분석 방법 등에 관해 연구하는 의학 영상 처리 및 분석이 있으며, 근육마비 환자에게 전기자극을 주어 그 기능을 회복시켜주거나 의수 및 의족에 대한 연구 등을 중점적으로 하는 재활공학 및 인공 심장이나 판막, 신장처럼 각 기관의 기능을 대신할 수 있는 인공적인 생체장기에 관한 연구를 하는 인공장기 분야가 있다. 또한 골프나 보행 등의 운동 분석이나 의료 환경에서 발생하는 의료정보의 체계적인 관리와 처리를 위한 시스템 구성 및 재택 진료 시스템 개발 등의 다양한 연구 분야가 있다.

이처럼 현재에도 진행되고 있고 앞으로도 영구 지속될 인간의 삶의 질적 향상을 목표로 한 연구를 주도할 의공학이라는 새로운 학문 영역에서 무궁한 잠재력을 지닌 여러분들의 프론티어 정신을 기대하는 바이다.

한마디로 쉽게 설명하자면, 의공학이란 의학과 공학의 만남으로 이루어진 학문이다.

앞서의 글에서 본것과 같이 의공학은 그 학문의 특성상 세부적인 분류를 갖기 마련인데, 나는 그러한 분야들 중 특히 '생체계측'분야에 관심이 많다.

이러한 이유로 과거, 의과대학에서 신경생리학(Neuro-Physiology) 특히, 전기신경생리학을 전공한적이 있는데, 뇌에서 발생되는 신호를 기계적인 메카니즘으로 풀어보고자 한때 발을 담궜었다.