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이충희 한국물리학회 2010 새물리 Vol.60 No.1
The brain-machine interface (BMI) is a new frontier technology developed recently and can be applied to manipulate a machine, robot, computer, etc. by detecting brain waves or activated brain images that arise from the blood oxygen level dependence (BOLD) effect, and are created by a thought. The state of the art in BMI research is reviewed, the R\&D results and the patents for BMIs obtained in major countries, including the United States, the European Union, Japan, and Korea, are presented, and the technological levels of BMIs are evaluated, providing future outlooks for progress in BMIs. In this paper, a BMI using an electroencephalograph (EEG), a BMI using the functional magnetic resonance imaging (fMRI) BOLD effect and a BMI using a brain chip implanted in the brain are reviewed. 인간의 생각에 의한 뇌의 변화(뇌파 또는 뇌신경의 활성화)를 감지하여 기계, 로봇, 컴퓨터 등을 제어하는 뇌-기계 인터페이스(Brain-Machine Interface, BMI) 기술의 국내외 연구개발 동향, 학술정보 및 기술특허 현황 등을 분석하여 미국, 유럽, 일본, 한국 등 주요국의 BMI 기술수준을 평가하고, BMI 기술의 당면과제와 발전방향을 제시하였다. 뇌파계를 이용한 BMI, fMRI BOLD 신호를 이용한 BMI, 뇌에 직접 전극을 설치하는 방법에 의한 BMI 등을 기술하였으며, 앞으로 5~10년 후 BMI 기술의 전망과 실현가능성을 진단하였다.
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이충희 한국물리학회 2009 새물리 Vol.58 No.1
Functional magnetic resonance imaging (fMRI) is a new imaging technique developed recently, and can non-invasively obtain activated brain images arising from the blood oxygen level dependence (BOLD) effect. The state of the art in brain science research and fMRI is reviewed, the R\&D results and the patents for MRI and fMRI obtained in major countries, including the United States, the European Union, Japan, and Korea, are presented, and their technological levels of brain science research, MRI, and fMRI are evaluated, providing future outlooks for progress in brain science, MRI, and fMRI. In this paper, brain structure and function, the principles of NMR, MRI, and fMRI, and their applications in brain science studies are presented. 뇌과학과 기능적 자기공명영상 (fMRI) 기술의 국내외 연구개발 동향, 학술정보 및 기술특허 분석을 통하여 미국, 유럽, 일본, 한국 등 주요국의 뇌과학 연구와 자기공명영상 (MRI), fMRI의 기술 수준을 평가하고, 국내의 MRI, fMRI 및 뇌과학 연구의 전망과 발전방향을 제시하였다. 주요국의 MRI, fMRI, 뇌과학 기술 관련 국가의 보건의료분야에 대한 정책의 우선순위 및 R\&D 투자, 연구수준, 특허건수, 관련 생산업체의 경쟁력 등 전체 경쟁력은 미국이 1위이고 다음은 유럽, 일본, 한국 순이다. 본 논문에서는 뇌의 구조 및 기능, 뇌신경 신호검출 및 생리학적 기능영상기법, 핵자기공명 (NMR), MRI, fMRI 등의 원리와 뇌과학 연구관련 응용에 대해 소개한다.
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