소리의  주파수 성분을 분석하는 새로운 주파수 선택 방법 연구 인공 와우 개발에 기여 할 것으로 기대

▲ 김기우 교수

인하대는 기계공학과 김기우 교수 연구팀이 기존 방법과 다른 새로운 방식의 주파수 선택 방법(Frequency Selectivity)을 연구, 인공 와우(달팽이관) 개발에 적용 할 수 있는 가능성을 제시했다고 20일 밝혔다.

김 교수 연구팀이 개발한 방법은 청각기관으로 유입되는 소리의 주파수 성분을 구분하기 위해 다수의 외팔보(Cantilever beam Array)를 이용하는 기존 방법 대신 외력에 의한 변형이 발생할 때 가시광선을 발광하는 미케노 발광(Mechanoluminescence) 소재와 달팽이관 내부의 기저막(Basilar Membrane)에서 발생하는 진행파(Travelling Wave)를 이용, 비접촉 방식으로 주파수를 선별해 기존 방법에 비해 해상도가 우수하고 구조가 간단한 장점이 있다. 이 같은 연구를 담은 논문 ‘인공 달팽이관을 위한 미케노 발광 기저막 기반 새로운 주파수 선택성 (A Novel Frequency Selectivity Approach Based on Travelling Wave Propagation in Mechanoluminescence Basilar Membrane for Artificial Cochlea)’은 네이처 자매지인 국제전문학술지 ‘사이언티픽 리포트(Scientific Reports)’ 8월호 온라인 판에 실렸다.

▲ (왼쪽)달팽이관 내부의 기저막에서 주파수 성분에 따라 진행파 발생 위치가 다름.(오른쪽) 기저막을 미케노 발광 소재로 제작하여 진행파가 전파시 발생하는 가시광선을 이미지 센서로 촬영후 이미지 프로세싱하여 주파수 성분으로 변환.

김기우 교수는 “미케노 발광 소재의 응용 분야를 찾던 중 달팽이관 내부 기저막에서 진행파가 발생한다는 사실에 착안해 새로운 방식을 개발할 수 있었다”며 “이번 연구 결과를 바탕으로 인하대 병원 이비인후과와 협력해 개발된 달팽이관을 청각 기관에 삽입할 수 있을 정도로 소형화해 상용화를 진행할 계획이다”고 말했다. 이번 연구는 한국연구재단 신진 및 중견 연구자 지원 사업의 재원으로 인하대 김유일 조선해양공학과 교수 연구팀과 경북대 김지식 나노소재공학부 교수 연구팀이 함께 진행했다.

양순열 기자  press@incheonnews.com

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