<송요셉 석사과정>

 

 

이번에는  카이스트 바이오및뇌공학과 남윤기 교수님 연구실에서 연구하고 계신 대한의용생체공학회 2025년 추계학술대회에서 최우수포스터 상을 수상한 송요셉 석사과정 학생과 인터뷰를 진행했습니다.

 

 

Q1. 안녕하세요 이달의 학과 연구 성과 취재에 응해 주셔서 진심으로 감사드립니다. 간단한 인사 말씀 부탁드립니다.

 

안녕하세요, 남윤기 교수님 연구실 석사 과정 학생 송요셉입니다. 얼마 전 석사 디펜스를 마무리하였고, 곧 같은 연구실의 박사과정에 진학할 예정입니다. 석사 과정 동안 Brain-on-a-Chip 플랫폼을 활용하여, 배양 신경망을 연산 자원으로 활용할 수 있는 뉴로컴퓨팅 플랫폼 기술을 연구하고 있습니다.

 

 

Q2. 최근 대한의용생체공학회 추계학술대회에서 최우수포스터 상을 수상하셨는데 '시공간적으로 조합된 전기 자극 기반 생물학적 신경망의 시공간적 통합 특성 정량화를 위한 분석 플랫폼 개발'에 관해 간단한 소개 부탁드립니다. 

 

이번 연구는 배양 신경망에 공간적 또는 시간적으로 분리된 자극을 가했을 때 나오는 반응을 분석하여 이를 논리 연산과 같은 특정 계산을 구현하는 데 활용할 수 있다는 가능성을 제시한 연구입니다. 배양 신경망을 어떤 연산을 수행하기 위한 컴퓨터로 사용하기 위해서는 배양 신경망에 전달할 정보를 전기 자극 패턴으로 바꾸어 제시(입력)해야 하며, 그에 따른 신경망의 반응(출력)을 확인해야 합니다. 이를 위해 각 단일 자극에 의한 반응이 두 개 이상의 복합 자극에 의한 반응에서 어떻게 통합되는지 분석하는 플랫폼을 개발하였습니다. 해당 플랫폼을 통해 4개의 자극 패턴과 그 반응에 2-입력, 2-bit 논리 연산의 입력을 대응시켜 배양 신경망을 통해 XOR과 같은 논리 연산을 수행할 수 있음을 확인하였습니다.

 

연구 대표 이미지 - 4가지의 자극 패턴에 따른 배양 신경망의 반응의 위치 관계 변화

 

Q3. 많은 대학원생이 학회에서 포스터 상을 수상을 희망하는데 혹시 수상할 수 있게 된 계기가 무엇인지 궁금합니다.

 

포스터 찾아오는 분들과 소통하며 최대한 그분들의 배경에 맞게 설명하려고 노력했던 것이 좋은 상을 받을 수 있었던 계기라고 생각합니다. 제가 하는 연구 분야가 정말 생소한 분야이다보니, 저희 지도교수님께서도 항상 부모님이나 친구처럼 아무 관련 없는 사람들도 이해할 수 있도록 설명하는 연습을 하라고 조언해주셨습니다. 물론 저도 제 분야의 모든 것을 완벽히 다 알고 있지는 않지만, 최소한 제가 포스터에 담아간 연구 내용에서 연구가 필요했던 이유와 기존에 연구에서 설명하지 않았던 부분 중 새롭게 확인한 부분을 듣는 분들이 잘 이해할 수 있도록 쉽고 분명히 전달하고자 했습니다.

 

 

Q4. 그러면 포스터 상을 수상하기 위해서 대학원생이 어떠한 점을 준비해야 할지 여쭤보고 싶습니다.

 

석사 과정 동안 국내 및 해외 학회에서 포스터 발표를 많이 할 수 있었던 것이 이번 포스터 발표에 가장 큰 도움이 되었습니다. 사실 저도 처음 포스터를 발표했을 때는 제가 한 연구에 누가 관심을 둘까 하는 마음에 포스터 앞에 서서 먼 산을 보며 자신 없이 서 있었던 기억이 납니다. 그런데 조금씩 제 포스터에 설명을 들으러 오는 사람들과 이야기해보면서 제 연구 분야를 접해본 적 없는 분들도 이해할 수 있을 정도로 연구 내용을 설명하면, 대부분 연구 내용을 신기해하며 관심을 두는 모습을 보며 자신감을 얻었습니다. 제가 생각했던 것만큼 대단한 걸 발표하지 않더라도, 자신 있게 찾아오는 분들과 편하게 이야기하면서 내가 한 것을 전달하고 다른 사람의 시선으로 내 연구를 어떻게 수정할 수 있을지 의견을 구한다는 생각으로 포스터를 만들고 발표하면 좋은 결과가 있을 것이라 생각합니다.

 

 

Q5. 최근 연구도 비슷한 연구를 진행 중인지, 아니면 다른 주제의 연구를 진행하고 있는지 연구의 방향성이 궁금합니다.

 

계속해서 해당 연구 내용을 보완하여 연구를 진행하고 있습니다. 최종적인 목표는 각 배양 신경망이 가진 연산 능력을 조사하는 플랫폼을 개발하는 것입니다. 기존 연구들에서 배양 신경망을 연산 자원으로 활용할 수 있다는 가능성은 많이 제시되어왔지만, 배양 신경망의 특성상 각 신경망마다 기능적 특성이 달라 활용할 수 있는 연산 능력이 제각각입니다. 이를 표준적으로 평가하고, 연산 능력이 뛰어난 배양 신경망으로 복잡한 문제를 설명 가능한 방식으로 해결하는 연산 장치를 개발하는 것이 목표입니다.

 

Q6. 이 포스터발표를 진행한 연구의 논문 revision이 진행 중인지 그리고 다른 연구에 참여한 논문이 있으면 그것에 대한 간략한 소개 부탁드립니다.

 

해당 연구 내용은 더 보완하여 박사 과정에 진학한 뒤 논문을 출판할 계획입니다.

 

 

Q7. 다음 단계의 연구로는 어떤 것을 계획하고 계시는지 궁금합니다. 

 

연구 결과를 바탕으로 기술적인 부분을 좀 더 보완하여 실제로 배양 신경망을 중심으로 동작하는 작은 컴퓨팅 플랫폼을 제작하고자 계획하고 있습니다. 구체적으로 간단한 논리연산의 입력(e.g. 00,01,10,11)을 사용자가 입력하면 실시간으로 각 입력에 대응되는 전기 자극 패턴이 배양 신경망에 가해지고, 그 반응을 해석하여 논리연산의 결과를 출력하는 플랫폼을 개발하고자 합니다. 또한, 기존에 사용하던 2차원 배양 신경망 이외에 3차원 배양 신경망을 이용하여 연산을 구현하고 그 성능을 분석하고자 합니다.

 

 

Q8. 마지막으로 수상을 희망하는 대학원생과 후배들에게 전하고 싶은 한 마디 부탁드립니다.

 

제가 하고 있는 연구도 마찬가지이지만, 저희 학과에 소속된 많은 대학원생분께서 수행하는 연구 하나하나에 각자의 고민과 이야기가 담겨 있을 것으로 생각합니다. 그 고민과 이야기들이 언젠가 빛날 순간들이 오기를 바라봅니다. 바이오및뇌공학과 모든 대학원생 여러분 파이팅입니다!