과학환상 작품 속 ‘의식으로 사물 제어’가 뇌―컴퓨터 인터페이스(脑机接口) 기술의 돌파와 함께 현실로 다가오고 있다!

최근 머스크(马斯克)가 이끄는 Neuralink가 2026년까지 뇌―컴퓨터 인터페이스 장치의 규모화 량산을 실현하겠다고 공식 발표하면서 이 첨단 기술의 실용화 발걸음이 더욱 선명해지고 있다.

“뇌―컴퓨터 인터페이스는 쉽게 말해 뇌와 외부 장치 사이에 직접 통신하는 ‘정보의 다리’를 만드는 것이다.” 북경항공항천대학 자동화 과학 및 전기공정학원 박사 엄위동은 이를 ‘사유 데이터선(思维数据线)’에 비유하며 뇌 신호를 직접 ‘읽고(读取)’ 확대, 필터링, 디코딩 등의 정밀한 처리를 통해 사람의 ‘생각’을 기기 조종 명령으로 전환한다고 설명했다.

그런데, 정말 ‘의식으로 사물 제어’가 사람들의 일상 ‘기술’이 될 수 있을가?

“침습 정도에 따라 뇌―컴퓨터 인터페이스는 세가지로 분류된다.” 중국의과대학항공총병원 뇌―컴퓨터 인터페이스 진료쎈터 부주임 의사 류동승이 설명하기를 비침습식은 정밀한 ‘모자(帽子)’처럼 두피 외부에 전극을 붙여 안전하고 비침습적이지만 신호 정밀도가 제한적이라고 밝혔다. 침습식은 머리카락처럼 가는 유연성(柔性) 전극 등의 마이크로 디바이스(微型器件)를 직접 대뇌 피질에 이식하여 가장 선명하고 안정적인 신호를 얻는 방식으로 기능 재건과 의료 재활 분야의 핵심 방향이다. 반침습식은 두 방식 사이에 위치하며 전극을 뇌 표면이나 두개골 아래에 위치시켜 신호 품질과 수술 트라우마 사이의 균형을 추구한다고 설명했다.

머스크의 량산 자신감은 침습식 뇌―컴퓨터 인터페이스 기술의 핵심 돌파에서 비롯되였다. 그는 Neuralink의 차세대 경(硬)뇌막 관통 이식 기술은 두개골 절제가 필요 없으며 수술 로보트가 단일 수술 시간을 6시간에서 20분 이내로 단축했고 이식 비용은 수백만 딸라 수준에서 10만 딸라 이내로 낮아졌다고 밝혔다.

우리 나라에서도 뇌―컴퓨터 인터페이스는 림상 시험 집중 추진 단계에 들어섰다.

중국과학원 뇌과학 및 스마트기술탁월혁신쎈터는 복단대학 부속 화산(华山)병원과 협력하여 최근 침습식 뇌―컴퓨터 인터페이스 림상 시험을 완료했다. ‘북뇌(北脑) 1호’ 스마트 뇌―기기 시스템의 6번째 실험자가 곧 수술을 받을 예정이며 ‘북뇌 2호’도 올해 림상 검증 단계에 들어갈 전망이다.

하지만, 뇌―컴퓨터 인터페이스가 실험실에서 일상으로 들어오기까지는 여러 난관을 극복해야 한다.

류동승은 비침습식 장비의 신호는 간섭을 받기 쉽고 침습식 장비의 생체 적합성과 장기적 안정성은 엄격한 림상 시험 검증이 필요하다고 전했다. 비록 이식 비용이 낮아질 가능성이 있지만 대중을 상대로 한 보급은 여전히 큰 격차가 있다. “더욱 중요한 것은 뇌전도(脑电) 데이터의 사적 귀속(隐私归属), 륜리적 규제 등의 문제가 완벽한 규칙 체계로 규정되여야 한다는 점이다.

비록 앞길이 멀지만, 뇌―컴퓨터 인터페이스가 의료 현장에서 보여준 놀라운 성과는 이미 사람들의 더 큰 기대를 불러일으키고 있다.

국내외 림상 시험에서 마비 환자가 생각으로 기계 팔을 조종해 물을 마시고 글을 쓰고, 실어(失语)증 환자가 뇌전도 신호 디코딩(解码)을 통해 ‘말을 할 수 있게 되였으며’, 척수 손상 환자가 뇌―컴퓨터 인터페이스의 도움으로 다시 걸음을 내딛는 등 성과가 나타나고 있다.

전문가들은 기술의 성숙과 비용 하락이 뇌―컴퓨터 인터페이스가 건강, 교육 등 분야로 확장되고 가상현실(VR), 스마트 홈 등의 소비 시장과 융합되여 새로운 인공지능(AI) 시대를 열 것이라고 보고 있다.

“규모화 량산이 뇌―컴퓨터 인터페이스의 상업화 막을 열 수도 있지만 소비자용 제품의 보급에는 여전히 시간이 필요하다.” 엄위동은 아마도 5∼10년이 더 지나면 우리가 생각으로 각종 스마트 기기를 조종하며 ‘의식으로 사물 제어’가 일상으로 될 것이라고 전망했다.

/과학기술넷

编辑：최화