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동서의료공학과 Biomedical Engineering

● 수여학위명 : 공학석사, 공학박사
● 사무실 : 국제 캠퍼스 공과대학관 225호       ☎ (031) 201-2943 FAX (031) 204-8115
● E-Mail 주소 : lsa576@khu.ac.kr
● Homepage :  http://web.kyunghee.ac.kr/~bme/






1. 교육목적
동서양 의학에 응용되는 공학의 기본 이론을 심층적으로 학습하고 실험과 프로젝트를 통하여 실질적인 연구 개발 능력을 배양함으로써 의료기기, 의료정보, 노인 및 장애인 재활공학 등 관련분야에서 전문가를 양성하여 인류의 삶의 질을 향상시키는데 목적을 둔다. 최근 들어 질병을 예방, 진단, 치료하고 신체의 기능을 회복시키는 공학 기술에 관심과 노력이 집중되고 있다. 동서의료공학, 즉 동서 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.


2. 개황 및 연혁
경희대학교 수원캠퍼스에서는 1998년 3월에 한방시스템공학 학부과정을 신설하여 동서의학에 응용되는 공학을 교육하기 시작하였다. 2001년에는 학부과정의 명칭을 동서의료공학과로 개편하였고, 2002년 2월에는 첫 졸업생을 배출하기에 이르렀다. 2002년부터 신설된 석, 박사과정은 생체계측, 의료정보, 재활공학, 의료영상 분야에 역점을 두고, 연구개발 능력을 갖춘 고급 기술인력을 양성하는데 목표를 두고 있다.


3. 연구분야 및 개요
연구분야 개           요
생체계측 생체 신호의 측정, 처리 및 해석 기술을 연구한다. 전극을 포함한 센서, 연산 증폭기를 이용한 아날로그 신호처리, 신호 변환, 마이콤 및 DSP 응용, 디지털 신호처리, 유무선 데이터 통신 및 PC 응용에 관한 기술을 활용하며, 특히 생체 전기 신호와 생체 임피던스 신호 및 영상에 관한 기술의 개발을 수행한다.
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)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.
한의지식공학 의료공학과 의료정보학을 한의학에 응용하여 의료, 산업, 학문에 기여할 수 있는 연구를 모색하고 있다. 현재는 지식표현 기술을 이용한 한의지식공학 연구, 생체 신호처리를 이용한 침자생리학 연구, 이들을 바탕으로 하는 한의진단기기 개발 연구를 수행하고 있다.
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.
웰빙공학 건강한 생활을 위해 필요한 각종 건강정보를 수집, 처리, 분석하여 건강을 증진시킬 수 있는 정보를 생성하여 제공하는 각종 하드웨어 및 소프트웨어, 그리고 생체 신호 처리 및 전문가 시스템에 대해서 연구한다. 특히, 건강인들이 건강한 생활을 영위하기 위해 필요한 운동 및 영양 관리에 필요한 IT와 BT 기술이 융합된 휴대용 각종 건강단말기에 대해서 연구한다.
뇌공학 뇌의 신경 생리학적인 기능을 연구하기 위한 공학적인 방법을 개발하는 연구를 하며, 세부 전공으로는 neuroimaging, neural signal/image analysis, neural information processing, neural coding and modelling, 그리고 neural engineering을 포함한다.



4. 전임교원
이 름 직 위 학 위 전 공 연 구 분 야
강 곤 교 수 공학박사 의공학 재활공학
김태성 조교수 공학박사 의료공학 뇌공학
박경모 부교수 한의학박사 한의학 한의지식공학
박승훈 교 수 공학박사 의공학 웰빙공학
우응제 교 수 공학박사 의공학 생체계측
이수열 교 수 공학박사 의료공학 의료영상
조민형 부교수 공학박사 의료공학 의료영상
한승무 부교수 공학박사 의료공학 의료시스템






5. 교육과정
이수구분 과목명 (영문명) 학점
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의공학입문 (Introduction to Biomedical Engineering)
생체시스템 해석, 의료기기, 인공장기, 의료정보, 의료영상 등 의료공학의 제 분야에 대한 소개와 최신의 기술들에 대한 포괄적인 내용을 공부한다.
3학점
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응용해석Ⅰ(Engineering AnalysisⅠ)
선형대수를 비롯한 선형시스템의 일반적인 특성, 선형상태변수방정식의 해석, 미분방정식 등을 공부한다.
3학점
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응용해석Ⅱ(Engineering AnalysisⅡ)
벡터공간, 선형변환, 직교원리, 최적화이론, FEM 등 공학에서 많이 사용하는 수학적인 지식을 배우고 토론과 컴퓨터를 이용한 문제풀이를 통하여 응용 능력을 배양한다.
3학점
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수치해석(Numerical analysis)
연립방정식의 해, 행렬의 수치해석, 미분방정식의 수치해석, curve fitting, interpolation 등을 공부하고, 컴퓨터 시뮬레이션 시법을 배운다
3학점
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확률 및 확률과정론 (Probability and Stochastic Process)
확률분포와 확률변수 및 확률적 처리과정을 공부하고, 신호처리 및 시스템 이론에 응용하는 방법을 습득한다.
3학점
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선형 및 비선형시스템 (Linear and Nonlinear System)
생체시스템의 선형 및 비선형 특성을 공부한다.
3학점
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디지털신호처리특론1 (Advanced Digital Signal Processing 1)
신호공간, 직교변환, 전달함수, 스펙트럼 해석 등의 이론과, 디지털 필터 및 적응필터의 해석 및 설계를 공부하고 실습한다.
3학점
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디지털신호처리특론2 (Advanced Digital Signal Processing 2)
신경망이론, fuzzy 이론, wavelet 변환 등의 신호처리 기법을 공부하고 실습한다.
3학점
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의료기기설계 (Medical Device Design)
의료기기개발에 필요한 개념설계, 관련규격의 검토, 목표 사양 및 기능의 구체 설계, 소자 및 재료의 수배, 시제품의 개발, 시험 및 개선, 임상실험, 규격인증 및 판매승인, 판매전략 등의 과정을 실습을 통해서 배워서 실질적인 설계 및 개발 능력을 배양한다.
3학점
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시스템 생리학 (System Physiology)
의료공학을 전공하는 사람이 알아야 하는 생리학적 지식을 배운다.
3학점
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생체전기현상 (Bioelectricity)
세포막 전위, 활동전위, volume conductor, 전극, bioimpedance, forward 및 inverse problem 등을 공부한다
3학점
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생체시스템 해석 (Physiological System Analysis)
컴퓨터 시뮬레이션 기법을 활용하여 생체시스템을 정량적으로 해석하고, 생체시스템의 수학적인 모델을 구축하는 방법을 배운다.
3학점
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한의진단시스템 (Diagnosis System of Oriental Medicine)
환자로부터 취득한 정보를 한의학 이론을 이용하여 진단하는 과정을 익히고, 특히 진단 기기들이 한의학에서 어떻게 실제로 사용되며 어떻게 해석되는지를 알아본다. 이러한 과정 중에 실제로 한방관련 진단 기기들을 직접 사용해보고 그 결과를 해석한다. 또한 기타 한의학 관련 실험을 진행한다.
3학점
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침자연구 특론 (Acupuncture Research)
침구자극의 물리적 특성, 침자 효능의 생리적 기전 등에 대한 연구를 개괄하고 실험을 수행한다.
3학점
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경락연구 특론 (Meridian Research)
경락에 대한 고전적인 학설을 평가하고 현대적인 연구를 개괄하며 관련 실험을 수행한다.
3학점
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아날로그신호처리특론 (Analog Signal Processing)
아날로그적인 신호처리 기법을 공부한다. 신호원, 증폭기, 필터, 전원, 잡음의 특성 및 제거, 변조 및 복조, 비선형 회로 등을 배운다.
3학점
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컴퓨터기반생체계측 (Microprocessor Based Medical Instrumentation)
각종 processor를 기반으로 하는 imbedded system 설계 및 개발 방법을 공부한다. 여러 가지 주변소자의 인터페이스 및 소규모 데이터 통신 방법을 배운다. PLD 사용법을 공부한다.
3학점
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생체계측특론 (Advanced Biomedical Instrumentation)
생체현상의 정량적인 해석을 위해, 인체로부터 각종 물리량을 계측하고 그 정확성을 평가하는 방법을 공부한다.
3학점
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무구속생체계측 (Unconstrained Biomedical Instrumentation)
측정대상을 구속하지 않으며 비침습적인 생체계측 기술을 공부한다.
3학점
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의용센서 (Medical Sensors)
의용센서의 특성을 공부하고 최적의 아날로그 신호처리 기술을 공부한다. 여러 센서로부터의 데이터를 통합 처리 및 해석하는 방법을 세운다.
3학점
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생체신호처리1 (Bio-signal Processing 1)
심전도 자동진단, 뇌파에서 침투파의 자동 검출 등 생체신호의 자동해석에 필요한 신호처리 기법을 공부한다.
3학점
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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.
3학점
선택
의료방사선공학 (Medical Radiation Engineering)
방사선에 관련된 물리 지식을 습득하고 방사선이 의학적으로 어떻게 응용되는지를 공부한다.
3학점
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자기공명영상학 (Magnetic Resonance Imaging)
자기공명현상에 대한 기초적인 물리지식을 배우고 초음파를 이용하여 인체 내부를 단층촬영하는 기술에 대하여 공부한다.
3학점
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의료초음파공학 (Acoustic Engineering in Medicine)
초음파의 발생 및 감지에 관련된 기초 물리 지식을 배우고 초음파를 이용하여 인체 내부를 촬영하는 기술에 대하여 공부한다.
3학점
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의료영상처리1(Medical Image Processing 1)
각종 의료영상시스템으로 취득한 디지털 영상을 처리하는 다차원 신호처리 기법을 공부한다. 영상의 변환, 필터링, 복원, 강조기법 등을 공부하고 영상의 효율적인 저장 및 통신을 위한 자료압축기법을 공부한다.
3학점
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의료영상처리2(Medical Image Processing 2)
웨이블릿 변환, 비선형 영상시스템, 영상처리기법, 영사의 융합 등 각종 고급 영상처리기법에 대해서 공부하고 이에 대한 실습을 한다.
3학점
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의료용 소프트웨어 설계방법론(Medical Software Analysis & Design)
객체지향방법론에 의거한 의료용 소프트웨어 개발에 반드시 필요한 사용자 요구사항 분석, 명세 결정, 시스템 분석 및 설계 단계에서 사용되는 각종 표기법과 방법론들을 학습한다. 기말 프로젝트를 통해 학습한 내용을 실제로 존재하는 응용문제를 해결하는데 적용해 본다.
3학점
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의료용 데이터베이스 설계(Medical Database Design)
의료 현장에서 사용되는 멀티미디어 데이터들을 통합적으로 저장, 관리하며, 검색과 조회를 쉽고 빠르게 할 수 있는 데이터베이스 시스템을 설계하는 방법을 배운다. XML(eXtensible Markup Language)과 관계형 데이터베이스, SQL언어에 대해서 배우며, 각각의 사용방법을 익힌다.
3학점
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의료용 휴먼-컴퓨터 인터페이스 방법론
(Medical Human-Computer Interface Design)
의료 현장에서 사용되는 의료정보시스템 및 각종 의료기기들의 소프트웨어 및 하드웨어적인 휴먼-컴퓨터 인터페이스들의 필요조건과 설계방법들에 대해서 학습하며, 프로젝트를 통해 실제로 구현해 본다. 그래픽 사용자 인터페이스와 각종 하드웨어 입력장치들은 물론 자연어에 의한 인터페이스들도 포함한다.
3학점
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의료정보통신특론(Advanced Medical Informatics)
환자정보, 의료영상, 생체신호, 병리검사 등과 같은 다양한 의료용 멀티미디어 정보를 서로 다른 정보시스템들끼리 통신하는 방법들과 표준에 대해서 학습한다. 정보통신에 사용되는 일반적인 통신 프로토콜들과 국제의료정보표준인 HL7, DICOM 등에 대해 학습한다.
3학점
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컴퓨터 지원 자동진단(Computer-Aided Diagnosis)
의료정보를 처리하여 자동으로 질병을 진단하는데 필요한 자동분류, 추론, 지식표현 등에 관련된 각종 이론들에 대해서 학습한다. 특정 질환에 대한 제한된 지식을 활용하여 진단하는 자동시스템을 설계, 구현해 가면서 관련된 필요한 이론들을 학습하고, 이를 실제로 적용해 본다.
3학점
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의료정보 신기술 응용
(Applications of New Medical Information Technologies)
새로이 등장하는 정보통신 신기술들을 소개하고, 이를 의료분야에 적용할 수 있는 분야 및 방법들에 대해서 토론한다. 본 강의를 통해서 수강자는 스스로 학습 목표를 설정하고, 폭넓은 자료조사와 발표 및 동료와의 토론을 통해서 새로운 기술을 스스로 익히고 이를 의료분야에 적용하는 방법을 터득해야 한다
3학점
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의료지식의 표현과 코딩(Representation and Coding of Medical Data)
의학논리, 의학자료의 처리, 의학자료의 구조 분석과 추상화, 용어의 명명법과 표준화, 분류와 코딩, 의학지식의 표현, 형식언어와 자연어 처리, 분야별 의학지식 표현 방법론 등 대한 전반적인 내용과 현재 연구에 대한 개괄을 다룬다.
3학점
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한의지식공학
(Knowledge Engineering in Traditional Chinese Medicine)
한의학에서의 의학지식표현과 관련된 여러 주제들을 학습하고 한의학에서의 전자진료부시스템, 의사결정시스템, 병원정보시스템에 대한 요구분석과 함께 과제를 수행한다.
3학점
선택
생체역학 (Biomechanics)
인체 각종 장기에 작용하는 힘을 해석하는 방법인 생체 역학에 대해서 공부한다.
3학점
선택
재활공학Ⅰ(Rehabilitation EngineeringⅠ)
시각, 청각 및 음성언어 장애인의 기능 회복 등 삶의 질을 향상시키기 위한 재활공학 기술을 공부한다.
3학점
선택
재활공학Ⅱ(Rehabilitation EngineeringⅡ)
지체 장애인과 장기 기능 회복 등 삶의 질을 향상시키기 위한 재활공학 기술을 공부한다.
3학점
선택
실버공학(Silver Engineering)
노인들의 삶의 질을 향상시키기 위한 공학 기술을 공부한다.
3학점
선택
최소침습 치료기술(Minimally Invasive Therapeutic Device)
최소침습적인 치료기술에 대하여 공부한다.
3학점
선택
특수논제세미나1 (Seminar on Special Topics 1)
특정 논제나 최신의 연구논문 등에 대하여 정리, 발표, 토론하는 세미나를 통하여 학습한다.
3학점
선택
특수논제세미나2 (Seminar on Special Topics 2)
특정 논제나 최신의 연구논문 등에 대하여 정리, 발표, 토론하는 세미나를 통하여 학습한다.
3학점
선택
개별연구1 (Independent Study 1)
학생이 독자적으로 특정 분야에 대하여 연구계획을 수립하고, 실험하여 결과를 도출하는 과정 전체를 수행한다.
3학점
선택
개별연구2 (Independent Study 2)
학생이 독자적으로 특정 분야에 대하여 연구계획을 수립하고, 실험하여 결과를 도출하는 과정 전체를 수행한다.
3학점
공통
논문지도 I (Thesis Research I)
학위 청구논문을 체계적이고 논리적으로 쓸 수 있도록 지도한다.
2학점
공통
논문지도 II (Thesis Research II)
학위 청구논문을 체계적이고 논리적으로 쓸 수 있도록 지도한다.
2학점
공통
논문지도 III (Thesis Research III)
학위 청구논문을 체계적이고 논리적으로 쓸 수 있도록 지도한다.
2학점






6. 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 선택과목
으로 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.


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