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생체의공학과 Biomedical Engineering

  • 수여학위명 : 공학석사, 공학박사
  • 사무실 : 국제 캠퍼스 전자정보대학관 225호
  • TEL : (031) 201-2943
  • FAX : (031) 204-8115
  • E-Mail : (031) 204-8115
  • Homepage : http://bme.khu.ac.kr

교육목적

의학에 응용되는 공학의 기본 이론을 심층적으로 학습하고 실험과 프로젝트를 통하여 실질적인 연구 개발 능력을 배양함으로써 의료기기, 의료영상, 의료정보, 노인 및 장애인 재활공학 등 관련분야에서 전문가를 양성하여 인류의 삶의 질을 향상시키는데 목적을 둔다. 생체의공학, 즉 의학에 적용되는 공학은 전자/전기/기계/재료공학 등 여러 관련분야가 모여 이룬 복합분야(interdisciplinary area)이다. 따라서 본 학과에서는 학부에서 기본적인 의학이나 공학, 또는 기타 유관 전공을 마친 학생들을 대상으로 동서의료공학에 대한 전문 지식을 교육한다. 졸업 후, 생체 의공학의 발전에 중요한 역할을 담당할 수 있도록 융합적 마인드를 갖춘 창의적인 인재를 배양하며, 실험 실습 위주의 교육을 통하여 실무 적응 능력을 높인다.

개황 및 연혁

2011 생체의공학과로 학과명칭 변경
2002 동서의공학과로 학과명칭 변경
1999 전자정보학부 한방시스템공학과 편입
1998 의료시스템 공학부 신설

경희대학교 생체의공학과는 1998년도에 의료시스템공학부로 시작해서, 동 학부 내에 국내 최초로 한방시스템공학전공으로 40 명의 신입생을 선발하였습니다. 학사조직 개편에 따라 199년부퍼는 전자정보학부 소속의 한방시스템공학과로 편입되었고, 2002년부터는 동서의료공학과로 학과 명칭을 변경하였으며, 융합적인 학문의 필요성이 부각되는 사회의 변화에 부응하여 2011년부터는 생체의공학과로 학과 명칭을 변경하였습니다.

생체의공학은 의학 및 보건에 응용되는 공학기술을 다루는 학문이며, 질병의 진단, 치료 및 예방과 재활에 사용되는 각종 의료시스템, 의료정보, 생체재료, 인공장기 등을 연구하는 분야이며 더 나아가 일상생활에서의 건강 증진, 질병 예방에 필요한 모든 시스템들을 연구합니다. 구체적인 예로는 인체 내부를 촬영하는 의학영상시스템, 효과적인 수술을 하기 위한 로봇수술시스템, 고속 통신망을 이용하는 유헬스케어, 나노기술을 활용한 임상병리기기, 재택환자, 노인, 장애자관리시스템 등이 있습니다. 본 학과는 생체의공학의 여러 분야를 융합하여 창조적인 설계를 할 수 있는 공학 인재를 양성하기 위해 교과과정을 융합 지향적으로 구성하였습니다.

1,2학년 과정에서는 의학, 생물, 공학, 수학의 기초 과목을 두루 공부하고, 의료기기를 설계하는데 필요한 전자기학, 아날로그 및 디지털 회로이론, 신호와 시스템 등의 기본적인 공학과목을 학습합니다. 3,4학년 과정에서는 전자공학, 캄퓨터공학 및 기계공학 등의 공학기술을 기반으로 한 생체계측, 의료영상, 나노바이오공학 등의 심화 생체의공학 관련 과목을 배우게 됩니다. 이러한 과정을 통해서 학생들은 생명과학, 의학적 기본 소양이 있어야 하지만 기본적으로 수리/물리를 배경으로 하는 공학적 소양의 함양이 필수적입니다. 21세기에는 지식기반 산업과 보건복지 관련 산업의 빠른 성장이 예상되고 있습니다. 특히 IT와 NT 및 BT의 융합에 의한 새로운 기술 분야들이 탄생하고 있습니다. 이러한 과정에서 생체의공학이 보건의료산업에서 차지하는 비중이 점차 커지고 있으므로, 생체의공학의 중요성과 인력 수요가 증가할 것입니다.

연구분야 및 개요

연구분야 개요
재활공학 사고나 질병 등으로 인하여 신체 기능의 일부가 손상되거나 약해진 장애인 및 노약자를 위한 공학적 지원 방법에 대한 연구를 수행한다.
의료영상 MRI(자기 공명 영상 장치), X-ray, CT(컴퓨터 단층 촬영 장치), 초음파영상 등은 외과적 수술없이 인체 내부의 영상을 보여줌으로써 질병의 진단과 치료에 활용되고 있다. 본 연구실은 영상 진단 시스템과 관련하여 영상 획득부터 해석까지 제반의 이론과 응용, 그리고 알고리즘 및 하드웨어 전반에 걸친 연구를 수행한다.
의료시스템 초음파 영상을 활용한 중풍/치매 진단 시스템, Dual Energy X-ray를 이용한 whole body scanning 골밀도/골절 진단기, 그리고 관절염 치료기, 복합비만치료시스템 등 여러 가지 의료 시스템을 개발한다. 이를 위하여 관련된 소프트웨어, 하드웨어, 바이오메카트로닉스 기술 등을 학습한다.
신호/영상처리 바이오영상 연구실에서는 멀티 모달 센서를 이용한 휴먼 동작/행위 인식 기술, User Interface 기술, Life Logging 기술 등을 개발하고 스마트 환경 및 스마트 홈 어플리케이션을 연구한다. 뇌공학연구실에서는 Neuroimaging, Neural Signal/Image Processing, Brain Computer Interface등의 Neural Engineering 기술을 연구한다.
통합의학 통합의학 뇌영상연구실은 뉴로이미징과 생체신호처리 기술을 임상의학에 적용하여 신경과학 연구를 하고 있다. 마음과 몸의 관계를 신경과학적 측면에서 연구하여 생리학과 심리학을 융합하는 새로운 임상의학이 탄생할수 있는 길을 모색하고 있다. 특히 침치료, 의료명상, 기공 등과 같은 비약물 치료나 자가 치료의 행동 신경과학적 기전을 연구하기 위해서 각종 뇌영상화 기법을 사용하고 있으며 최근에 실시간 뇌기능영상시스템을 이용하여 신경 피드백 기법을 연구하고 있다.
바이오포토닉스 본 연구실에서는 나노스케일의 물질이나 구조가 갖는 독특한 광학적 특성을 이용하여 바이오센싱, 생체진단, 생체이미징에 응용할 수 있는 광학 시스템을 개발하고 있다. 광학, 나노공학, 바이오공학, 전자공학 등 다양한 연구분야의 전문가 그룹과 활발히 협업을 진행 중이며, 미세구조 공정 개발에서부터 소자 제작에 이르는 전 과정에 관심을 갖고 기존 성능을 크게 뛰어넘는 새로운 개념의 광학 바이오 시스템 개발을 위해 노력하고 있다.
나노바이오공학 차세대 생명공학기기/의료기기 개발연구를 수행하고 있으며, 새로운 개념의 cell migration assay, stem cell culture method, immune cell sorter, fluorescence-activated cell sorter를 개발하는 연구를 수행 중입니다.
생체전자소자 MEMS (Micro-Electro-Mechanical Systems) 기술을 이용해 silicon, 비 silicon 및 polymer 공정을 기초로 한 의공학/생명공학 분야에의 응용을 목표로 하고 있다. 향후 neural engineering 기반의 neuroscience (neural stimulation 및 neural recording 등) 을 위한 고성능/다채널 microelectrode를 개발하고자 하며, drug delivery system과 연동하여 neural rehabilitation을 목표로 연구 개발을 수행하고자 한다.

전임교원

이름 직위 학위 학위수여대학 전공 연구분야 E-Mail
강 곤 교 수 공학박사 Stanford University 의공학 재활공학 gkhang@khu.ac.kr
김태성 교수 공학박사 University of Southern California 의료공학 뇌공학 tskim@khu.ac.kr
박경모 부교수 한의학박사 경희대학교 한의학 한의지식공학 saenim@khu.ac.kr
박승훈 교 수 공학박사 University of Flrida 의료공학 의료정보학 parksh@khu.ac.kr
변경민 조교수 공학박사 서울대학교 생체광학 생체광학 kmbyun@khu.ac.kr
오동인 조교수 공학박사 경희대학교 의료공학 생체계측 tioh@khu.ac.kr
우응제 교 수 공학박사 Univ. of Wisconsin Madison 의공학 생체계측 ejwoo@khu.ac.kr
이수열 교 수 공학박사 한국과학기술원 의료공학 의료영상 sylee01@khu.ac.kr
조민형 교수 공학박사 한국과학기술원 의료공학 의료영상 mhcho@khu.ac.kr
최성용 조교수 공학박사 한국과학기술원 의료공학 나노바이오공학 s.choi@khu.ac.kr
한승무 교수 공학박사 State University of New York at Buffalo 의료공학 의료시스템 smhan@khu.ac.kr
강곤 교수 공학박사 Stanford University 기계공학 재활공학 gkhang@khu.ac.kr
이수열 교수 공학박사 KAIST 전자공학 MRI, fMRI, micro-CT, 생체자기시스템 sylee01@khu.ac.kr
조민형 교수 공학박사 KAIST 전자공학 의료영상처리, 자기공명영상시스템 mhcho@khu.ac.kr
한승무 교수 공학박사 State of University of New York 기계공학 초음파 의료영상, 혈류 모니터링 시스템 smhan@khu.ac.kr
김태성 교수 공학박사 University of Southern California Biomedical Engineering 의료영상, 신호/영상처리, 패턴인식 tskim@khu.ac.kr
박경모 교수 한의학박사 경희대학교 한의학 뉴로이미징, 통합의학, 의료정보 saenim@khu.ac.kr
변경민 부교수 공학박사 서울대학교 전기컴퓨터공학 바이오포토닉스, 신경공학, 생체전자 kmbyun@khu.ac.kr
최성용 조교수 공학박사 KAIST 바이오 및 뇌공학 나노바이오공학, 미세유체역학 s.choi@khu.ac.kr
이상민 조교수 공학박사 서울대학교 전기컴퓨터공학 MEMS, 생체전자소자, 신경공학 sangmlee@khu.ac.kr

※ 아래 교육과정은 2016~2017학년도 교육과정과 다를 수 있습니다. 대학원 홈페이지 개편 관련 최종 교육과정은 추후 업데이트 예정입니다.

이수구분 과목명 개요 학점
전공선택 디지털신호처리 특론
(Digital Signal Processing)
선형, 비선형 신호와 시스템에 대하여 이론을 이해하고, 신호와 시스템의 해석과 응용하는 기술을 공부한다. 신호의 Fourier Analysis, Lapace Analysis, 통계 신호처리 기법, Spectral Analysis, Filter에 대하여 학습한다. 3
전공선택 의료영상시스템
( Medical Imaging System)
X-선 CT, MRI, PET, SPECT, 초음파 스케너 등 각종 의료영상시스템의 동작원리에 대하여 개괄적으로 배운다. 단층촬영에 필요한 신호처리 기법에 관해서도 공부한다. 3
전공선택 생체광학 및 센서기술
(Biophotonics and biosensor technology)
본 과목은 광학 기술과 관련된 여러 원리를 이해하고 이를 각종 광학 장치 및 광학 바이오센서에 응용하는 방법에 대해 공부한다. 광소자, 현미경, 광학 이미징 등과 관련된 기술에 대해 구체적으로 다루며, 본 과목을 광학센서, 생체광학 및 전자광학을 전공하는 학생들에게 추천한다. 3
전공선택 패턴인식
(Pattern Recognition)
패턴인식 및 패턴분류의 기본 원리에 대하여 학습한다. 베이시언 결정 이론, 감독분류, 무감독분유, 군집화, 확률 분포 추정, 신경망, 기계학습 등에 대하여 공부한다. 3
전공선택 미래의공학기술
(Future medical technologies)
미래 의공학(future biomedical engineering)기술은 로봇수술, 유헬스, DNA칩, 나노생체공학, 모바일헬스 등 첨단 의공학 분야를 학습하고, 이들 분야의 최신 연구내용들을 분석하여 향후 의공학도가 나아가야 할 방향을 제시하고 미래 의공학산업의 발전방향을 예측한다. 수강학생들의 사고를 거쳐 다가오는 미래사회에 대비하게 한다. 3
전공선택 바이오분석기기 시스템
(Principles of bioanalytical instrumentations )
본 강좌는 생체분자 또는 세포를 분석하기 위한 바이오분석기기의 원리를 이해하고 각종 분석기기의 구조, 활용법에 대해 습득한다. 본 강좌에서는 바이오분자를 분석하기 위한 전기영동, 스펙트로미터와 세포 분석을 위한 유세포분석기, 세포 또는 분자분리를 위한 크로마토그래피에 대해서 다룬다. 3
전공선택 마이크로시스템 공정 및 설계
(Microsystem Fabrication and Design)
본 강좌는 수강생들에게 마이크로시스템을 구현하기 위한 설계와 공정에 필요한 지식 습득을 목표로 하며, 이론 강의와 설계/공정 강의를 병행하여 진행 하고자 한다. 본 강좌의 목표는 수강생들에게 다음과 같은 지식을 제공하고자 한다. 1) 마이크로시스템에 대한 소개 및 응용 2) 소자 설계 및 시뮬레이션 방법 3) 실리콘/비실리콘 미세공정을 이용한 소자 공정 방법 3
전공선택 응용해석
(Engineering Mathematics)
생체의공학을 비롯한 일반적인 전자공학 또는 컴퓨터공학에 이용할 수 있는 수학적인 원리와 방법에 관하여 논의한다. 선형대수학의 기본 원리들을 이해하는 것에 가장 우선적인 목적을 두며, 그 원리들이 실제 공학문제에 어떻게 활용되는가에 대하여 집중적으로 토론한다. 3
전공선택 신경보완기술
(Neural prosthetic technology)
본 과목은 신경 신호의 발생 원리에 대한 기본적인 이해를 바탕으로 신경보완 장치의 원리와 개념, 동작 방법에 대해 다룬다. 특히 손상된 감각 및 운동 신경을 대체할 수 있는 전기자극 장치에 대해 공부하고 세포 및 분자 수준의 각종 의학 진단 및 치료기술을 소개한다. 3
전공선택 의학생리학
(Medical Physiology)
의료공학에 필요한 인체 해부생리에 관하여 학습한다. 세포학 기초, 근육, 심장, 순환, 체액, 혈액, 호흡, 소화, 체온조절, 내분비, 생식, 스포츠 생리학을 포괄하는 인체생리학의 개론을 강의한다. 3
전공선택 의료통계학
(Statistical Methods for Health Care)
의료통계학의 기본 이론과 방법에 대하여 배운다. 의료통계학의 정의, 통계학과 의료통계학의 차이점, DATA의 이해 및 기술적인 분석, 추정과 가설검정, 통계학적 테스트의 연관성과 상관관계의 이해, 회귀분석 등의 내용을 포함한다. 3
전공선택 생체유체역학
(Biofludics)
생명체 내의 생체물질전달에 관한 기본지식을 습득하고, 생체모사 마이크로/나노 유체 소자의 설계 및 분석방법에 대하여 배운다. 3
전공선택 의료영상처리
(Medical Image Processing)
병원에는 x-ray, CT, MRI, 초음파, PET, SPECT와 같은 여러 가지 의료 영상 진단 장비들이 있으며 이들 영상 진단 장비들은 인체의 내부를 촬영하여 의사에게 제공한다. 대부분의 영상 진단 장비들로부터 얻어지는 영상은 디지털이며 디지털 영상 처리 기술은 의료 영상의 도시와 해석에 폭넓게 사용되고 있다. 본 강좌는 컨볼루션, 필터링, Fourier 변환, segmentation 등, 디지털 영상 처리를 위한 기본 테크닉들을 소개한다. 또한 학생들에게 몇가지 과제를 실습하게 함으로써 영상 처리 기술에 대한 이해를 돕는다. 추가로 최신 영상 처리 기법에 대한 소개도 더해진다. 3
전공선택 재활공학
(Rehabilitation Engineering)
사고, 질명, 노화 등으로 인하여 신체기능의 일부가 손상되거나 약화된 장애인/노약자가 자신이 속한 사회에서 모두 같이 생활할 수 있도록 도움을 제공하는 공학적 방법을 배운다. 즉, 전자/전기/기계/컴퓨터공학의 일반 이론을 적절히 적용하여 원하는 신체기능(시각, 청각, 운동기능 등)을 회복하는 state-of-the-art 기술을 다룬다. 3
전공선택 기능적 자기공명영상연구
(Functional Magnetic Resonance Imaging)
본 강좌에서 기능적 자기공명 영상을 이용한 연구 방법론을 공부한다. 이 분야가 자기공명영상, 통계학, 신경과학의 통합적 이용이라는 것을 고려하여, 자기공명영상 데이터에서의 신경 활성도, 실험 설계, 데이터 전처리 및 분석 등의 내용이 다루어진다. 또한, 학생들의 과목 이해도를 높이기 위해서 신경생리학 소개도 강의 중반에 포함된다. 3

학과내규

학과의 운영에 관한 기본적인 사항은 대학원 학칙에 따르나, 석,박사과정의 원활한 운영을 위하여 다음과 같은 내규를 정한다. 본 내규에 규정되어 있지 않은 사항은 본 내규의 정신에 준하여 교수 전원의 토의와 합의에 의해 정한다.

제1조 (입학지원자격) 
공학, 이학 및 의학 분야의 학부과정을 이수한 자로 한다. 또한, 의공학 분야의 대학원 교육을 받을 수 있는 능력을 가진 것으로 동서의료공학과 전임교수회의에서 인정한 자는 학부과정의 전공과 무관하게 지원할 수 있다. 이 경우, 지도교수는 학생에게 하위과정의 교과목을 추가로 수강하도록 할 수 있다.

제2조 (입학전형방법) 
대학원 학칙에 따른다. 단, 필요한 경우에는 필기시험과 면접시험을 시행한다.

제3조 (지도교수) 
지도교수의 배정은 동서의료공학과 전임교수회의의 의결에 따라 결정한다

제4조 (이수과목) 
논문지도학점을 제외한 교과학점의 경우 석사과정은 24학점 중 9학점 이상을 그리고 박사과정은 36학점 중 15학점 이상을 본 학과의 선택과목으로 이수하여야 한다. 타 전공의 석, 박사과정에서 이수한 과목의 인정은 교수회의에서 정한다.

제5조 (논문제출자격전공시험)
석사과정과 박사과정 모두 선택과목 중 4과목을 학생이 선택하여 논문제출자격시험을 본다.

제6조 (졸업자격) 
학위논문 심사를 통과하더라도 다음의 추가적인 요건을 충족하여야 학위를 받을 수 있다.
- 석사과정: 국내외 학술대회에서 1회 이상 논문발표 또는 심사가 있는 국내외 학술지에 1회 이상 연구논문 발표 
- 박사과정: 심사가 있는 국내외 학술지에 2회 이상 연구논문 발표
- 외국인 학생 : 대학원에서 외국인을 위해 제공하는 한국 문화 또는 언어에 대한 과목을 이수해야함.

제8조 (장학금) 
장학생은 다음과 같은 원칙에 의해 선발한다.
과에 배정된 인원을 전공을 안배하여, 각 전공 지도교수의 추천을 받아 주임교수가 확정한다.

제9조 (교육과정)
제1항 (학과운영위원회) 학과운영위원회는 대학원 주임교수와 그 외의 교수2 인의 총 3 인으로 한다. 2인은 교수회의에서 추천한다.
제2항 (교과과정 검토) 학과운영위원회는 학과의 제반사항에 대해서 심의하고, 특히 급변하는 교육환경과 국가인력수요를 고려하여 최소 4년에 1회이상 교과과정을 검토하여 그 결과를 대학원장에게 보고한다 


부칙
1)    이 규정은 2007년 4월 개정하여 2008학년도 신입생부터 적용한다.
2) 이 규정은 2007년 신입생에게도 적용한다.