뇌의 고수준 정보처리 구조와 원리를 이해하고 이를 실세계와 지능적으로 상호작용하는 인공 시스템에 구현하는 기술 연구
뇌공학 연구의 필요성
초고령화 시대에 따른 헬스케어 산업의 성장
웨어러블 컴퓨팅 시대의 도래
인공지능형 차세대 인터페이스 산업의 성장
뇌공학 관련 최신 국외 프로젝트
Brain Initiative : 미국 40개 연구기관 및 산업체가 참여하여 10년간 총 5조 3천억원 투자를 통해 뇌신경 활동 모니터링 등을 연구
Human Brain Project : 유럽 86개 연구기관이 참여하여 10년간 총 1조 5천억원 투자를 통해 인간 뇌 구조 모델링 등을 연구
Brain/Neuronal Computer Interation Horizon 2020 : 미국, 유럽 중심으로 85개 연구 그룹이 참여 중이며 2020년까지 뇌공학 분야 로드맵 관련 연구
비침습적 뇌 신호 측정 장치: MRI, fMRI, PET, CT, EEG 등 뇌를 수술하지 않고도 신호 측정
호문쿨러스 : 인간 뇌의 감각과 운동 피질에서 얼마나 많은 부분이 신체의 각 부분을 담당하는지에 따라 만들어진 왜곡된 형태의 모델
호문쿨러스 기반 대표적 뇌 신호 패러다임
동작상상(신체 움직임 또는 상상을 통해 발생하는 뇌 신호)
정상-상태 체성감각 유발 전위(특정 진동 자극에 대한 선택적 집중으로 인해 발현되는 뇌 신호)
정상-상태 시각 유발 전위(특정 시각 자극에 대한 지속적인 응시로 인해 발현되는 뇌 신호)
사건 관련 전위(특정 사건에 의해 일정 시간 뒤 발현되는 뇌 신호)
뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI, Brain-Computer Interface) : 근육이나 일반적인 신경활동의 이용없이 인간의 의도를 기술적인 제어 신호로 변환하는 기술
BCI 용처: 루게릭병 등 근육을 쓸 수 없는 환자의 의도를 표현하거나, 움직임을 도출하는 것(고려대 연구 사례: 철자 입력 시스템(Neuro-Speller), 로봇 팔(Neuro-Arm), 로봇 다리(Neuro-Leg), 로봇 휠체어 제어 시스템(Neuro-Wheelchair), 딥러닝 기반 착용형 보행 로봇, 차량 제어 기술(Neuro-Driving) 등)