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서강대학교 기계공학전공 신충수 교수는 생체역학 분야의 권위자입니다. 특히 딥러닝 기술을 활용하여 무릎관절 부하 모니터링, 보행 환경 분석 및 재활 보조장치 개발에 앞장서고 있습니다. 보행자의 움직임을 정밀하게 분석하고 개인 맞춤형 피드백을 제공하는 기술을 통해 의료 및 재활 분야에 혁신적인 솔루션을 제시하고 있습니다. 다수의 연구 과제와 특허를 통해 실질적인 성과를 창출하며, 미래 의료 기술 발전에 기여하고 있습니다. 신충수 교수의 연구 성과와 전문성을 지금 바로 확인하시기 바랍니다.

교수
| 소속 | 서강대학교 |
| 부서 학과 | 기계공학과 |
| 직책 | 교수 |
| 사무실 번호 | 027058825 |
| 이메일 | cshin@sogang.ac.kr |
| 연구자 홈페이지 | |
| 연구실 | 생체역학 및 의공학 연구실 |
| 연구실 홈페이지 |
생체역학 기반 무릎 및 하지 관절 연구
신충수 교수는 무릎 및 하지 관절의 생체역학적 특성과 부상 메커니즘에 대한 심도 있는 연구를 수행하고 있습니다. 특히, 전방십자인대(ACL) 부상 위험 요인 분석, 퇴행성 슬관절염 연구, 그리고 인공관절 설계 개선 및 평가에 집중합니다. 보행 및 동작 분석을 통해 관절에 가해지는 부하와 스트레스를 정량적으로 평가하고, 근육 활성화 패턴 및 운동학/동역학적 데이터를 분석하여 부상 예방 및 치료 전략 개발에 기여하고 있습니다. 실제 생활 환경에서의 보행 패턴 변화가 발목, 무릎 관절에 미치는 생체역학적 영향을 규명하고, 다양한 지형에서의 걷기 시 신체 하중 분포 및 관절 움직임을 연구하여 보다 정밀한 의료 및 재활 솔루션 개발의 기반을 마련합니다. 이러한 연구는 스포츠 의학, 재활 의학 분야에서 중요한 통찰력을 제공하며, 인공관절의 성능 향상 및 환자 맞춤형 치료법 개발에 핵심적인 역할을 합니다.
딥러닝 기반 생체신호 분석 및 보행 환경 인식
본 연구실은 딥러닝과 인공신경망을 활용하여 생체신호(특히 근전도 신호)를 분석하고, 이를 기반으로 다양한 보행 환경을 정밀하게 분류 및 모니터링하는 기술을 개발합니다. 표면근전도(sEMG) 센서만을 사용하여 평지, 계단, 경사면 등 보행 환경 전환을 96% 이상의 정확도로 조기 감지하는 알고리즘을 개발하였으며, 이는 실시간 무릎관절 부하 모니터링 및 바이오피드백 시스템 개발로 이어지고 있습니다. 이 기술은 보행 보조 장치 및 의족, 외골격 로봇 등 재활 로봇 분야에 적용되어 사용자의 환경 적응성을 높이고 안전하고 자연스러운 보행을 지원합니다. 또한, 생체신호 데이터를 기반으로 보행 패턴의 미세한 변화를 감지하고, 개인 맞춤형 재활 프로그램을 제공하는 디지털 치료제 개발의 가능성을 열어줍니다. 이러한 연구는 인공지능 기반의 정밀 재활 및 스마트 의료기기 개발에 있어 핵심적인 역할을 수행합니다.
재활공학 및 보행 보조기기 개발
신충수 교수는 보행 장애를 겪는 이들을 위한 혁신적인 재활 보조기기 개발에 집중하고 있습니다. 특히, 발목 부상 예방 및 재활을 위한 무동력 보조장치, 중족지관절 보조장치 등 하지 관절의 부담을 경감하고 안정적인 보행을 돕는 다양한 웨어러블 기기를 연구하고 있습니다. 이러한 보조기기들은 사용자의 족저압 감지, 발목 모멘트 감소, 보행 주기 판단 등 생체역학적 원리를 기반으로 설계되며, 딥러닝 기반의 보행 환경 인식 기술과 결합하여 다양한 지형과 환경에 최적화된 보조 기능을 제공합니다. 연구실에서 개발된 기술들은 특허 등록 및 출원을 통해 지식재산권을 확보하고 있으며, 이를 통해 실제 임상 및 재활 현장에 적용될 수 있는 잠재력을 가지고 있습니다. 궁극적으로 이 연구는 재활 환자의 삶의 질을 향상시키고, 독립적인 보행 능력을 회복하는 데 기여하며, 미래 의료기기 산업 발전에 중요한 역할을 할 것입니다.
한양대학교 기계설계학 학사 Stanford University 기계공학 석사 Stanford University 기계공학 박사

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