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손가락 까딱 안 하고 인터넷?…생각으로 컴퓨터 조종한다[미래on]

1970년에 시작된 뇌-컴퓨터 조작 연구…뇌파 이용한 졸음 운전 감지 상용화
환자 치료, 차세대 XR 조작 가능성 지닌 뇌-컴퓨터 연결…일론 머스크 '증강지능'

[편집자주] 기술·사회·산업·문화 전반의 변화가 가속화하고 있다. 산업·문화 혁신과 사회·인구 구조 변화 등 여러 요인이 유기적으로 맞물린 현상이다. 다가오는 시대에 성공적으로 대처하려면 현재를 진단하고 미래를 가늠해 보는 지혜가 필요하다. 이를 위해 뉴스1은 세상 곳곳에서 감지되는 변화를 살펴보고 어떤 식으로 바뀌는지 '미래on'을 통해 다각도로 살펴본다.

© News1 DB
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스마트폰으로 손가락만 누르면 세계의 온갖 정보와 서비스에 접근하고 다른 사람과 소통할 수 있게 됐다.

이를 뛰어넘어 뇌와 컴퓨터를 직접 연결해 손가락도 움직일 필요 없이 컴퓨터를 조작할 수 있는 기술이 개발되고 있다.

뇌와 컴퓨터를 연결하는 연구 분야를 뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)라고 한다.

BCI 기술은 과거에는 문화 콘텐츠 속 상상의 영역이었지만 뇌 과학과 뇌파 측정 기술, 신호 데이터 처리 기술 발달에 힘입어 현실이 되고 있다.

이 기술은 1970년대 원숭이를 시작으로 1990년대에는 인간을 대상으로 한 실험이 이뤄지기도 하는 등 오랜 역사가 있다. 생물의 신경 활동은 전기적 변화로 나타나니 이를 이용하자는 것이다.

이미 뇌파 측정을 통해 화면의 커서를 제어하는 데는 1991년 성공했고 1998년에는 BCI 칩을 인간에게 삽입하기 시작했다. 이후 단순한 커서를 움직이는 것을 넘어 로봇 의족이나 팔을 조작하는 기술도 개발됐다. 이런 기술은 모두 몸이 불편한 사람을 돕는 목적으로 연구됐다.

현재도 많은 연구가 환자를 치료한다는 목적으로 임상 허가가 나고 있지만 BCI는 치료·재활을 넘어선 엔터테인먼트, 증강 지능의 영역으로 확장될 수 있다.

29일(현지시간) 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 소유한 뇌신경과학 스타트업 '뉴럴링크'가 최초로 마이크로칩을 인간 뇌에 이식했다고 발표했다. 2024.01.30/ © 로이터=뉴스1 © News1 박재하 기자
29일(현지시간) 일론 머스크 테슬라 최고경영자(CEO)가 소유한 뇌신경과학 스타트업 '뉴럴링크'가 최초로 마이크로칩을 인간 뇌에 이식했다고 발표했다. 2024.01.30/ © 로이터=뉴스1 © News1 박재하 기자

일론 머스크는 인공지능(AI) 시대를 대비하는 데 인간-기계 연결 기술을 확보해야 한다며 뉴럴링크를 창업했다. 이 역시 현재는 척추 손상 등 마비 환자를 대상으로 미국 식품의약청(FDA) 승인을 받고 있다.

뉴럴링크는 머리에 장치를 이식하는 '침습 형' 접근 방식을 시도하고 있으나 최근 뇌가 이식 장치를 밀어내는 현상이 관측되는 등 어려움을 겪고 있다. 머리에 장치를 이식하면 가까운 거리에서 뇌 변화를 섬세하게 측정할 수 있는 장점이 있다.

뇌파를 외부 기기로 측정하는 비침습 형 방식은 이식이 부담스러운 사람도 이용할 수 있다. 뇌에서 나오는 약한 신호를 잡아내야 한다는 어려움이 있어 정밀 신호 측정 및 뇌파외 측정 수단 활용, AI 등을 활용한 신호 분석 등 연구가 이뤄지고 있다.

아울러 침습 형 장치는 전기 신호를 발생시켜 뇌에 정보를 입력할 수 있다는 잠재력이 있지만 비침습 장치는 뇌를 읽기만 가능하다는 한계가 있다.

현재 BCI 기술은 졸음 뇌파 측정을 통한 운전·작업자 경고 시스템, 불면증 치료용 전자약 등이 상용화됐다.

비침습 형 BCI 기술은 차세대 확장현실(XR) 조작 방식으로 여겨지고 있다. 게임 유통 플랫폼 스팀(STEAM) 운영사 밸브의 창업자인 게이브 뉴웰은 BCI 활용 게임에 관심을 표명해 오다가 기술 개발 스타트업을 창업하기도 했다.
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