[쿨리가 간다]생각만으로 로봇팔을 움직인다고?!
뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)
얼핏 보면 평범한 이 장면은 세상을 놀라게 했습니다. 환자복을 입은 남자는 4년 전 교통사고로 목 척수를 다쳐 손가락 하나 움직이지 못하는 사지마비 환자였기 때문입니다. 오랜 재활치료에도 차도가 없었던 그는 머리에 동전 크기의 칩을 심은 뒤로 전혀 다른 삶을 살게 됐습니다. 그의 머리에 자리잡은 칩의 정체는 뇌와 컴퓨터를 연결해주는 '뇌-컴퓨터 인터페이스(BCI)'입니다.
중국, 세계 최초로 BCI 의료기기 허가
이 환자가 사용한 BCI칩은 중국 기업 '뉴라클(Neuracle)'이 만든 'NEO'입니다. 중국 정부는 최근 NEO를 병원에서 사용할 수 있게 허가했습니다. BCI칩이 정식 판매 허가를 받은 건 세계적으로도 처음 있는 일입니다.
NEO는 목(경추) 척수가 손상돼 팔다리를 전혀 쓰지 못하는 환자를 치료하는 기기로 허가를 받았는데요. 두개골과 뇌 사이에 있는 얇은 막, '경막' 바깥쪽에 동전 크기의 작은 칩과 전극을 붙이면 1초에 1,000번씩 칩이 뇌 신호를 읽어서 컴퓨터에 보냅니다. 컴퓨터는 그 패턴을 분석해 손에 끼워진 로봇 장갑에 명령을 내리고, 장갑이 손가락을 움직여 주지요. 뉴라클은 36명의 환자를 대상으로 NEO의 성능을 테스트했는데 그 결과, 모든 환자가 물건을 잡는 동작을 할 수 있게 됐어요.
미국 뉴럴링크 "올해부터 BCI 대량생산"…한국도 도전 중
사실 BCI 기술을 선도하는 나라는 미국이에요. 테슬라의 창업자 일론 머스크가 세운 '뉴럴링크'는 뇌 속에 전극을 직접 심는 방식을 쓰는데, 전신마비 환자들이 생각만으로 일상생활을 하도록 돕고 있습니다. 뉴럴링크는 올해 안에 기기를 대량 생산하고, 2032년까지 매년 2만 명에게 BCI를 이식하겠다는 계획을 밝혔습니다.
우리나라도 BCI를 국가 전략 과제로 정하고 약 4,500억 원을 투자하기로 했습니다. 'K-문샷 프로젝트'라는 이름으로 내년부터 본격적인 투자가 이뤄지는데요. 마비 환자의 기기 제어, 치매·파킨슨병 치료, 손상된 감각 복원 등을 핵심 목표로 삼고 있습니다.
쿨리가 간다X꼬꼬단
뉴스 키워드: BCI (뇌-컴퓨터 인터페이스)
BCI는 'Brain-Computer Interface'의 줄임말이야. 뇌(Brain)와 컴퓨터(Computer)를 직접 연결(Interface)한다는 뜻이지. 우리 뇌는 몸에게 명령을 내릴 때 아주 약한 전기 신호를 사용해. 눈으로는 보이지도 않는 이 신호를 BCI 기기가 감지하고, 컴퓨터가 해석해서 로봇 팔이나 로봇 장갑을 움직이게 하는 거야. 뇌의 비밀 언어를 기계가 알아들을 수 있게 번역해 주는 '마법의 통역기'인 셈이지.
BCI는 크게 두 종류로 나눌 수 있어. 침습형은 직접 뇌에 전극을 심는 방법이야. 더 정확하고 선명한 신호를 받을 수 있지만, 수술이 필요해서 위험 부담이 있어. 비침습형은 수술 없이 머리 바깥에 전극이 달린 헬멧이나 모자를 쓰는 방법이야. 비교적 안전하지만 신호의 정확도는 낮아.
이번에 중국에서 허가된 NEO 기기는 뇌 조직 속이 아닌 뇌를 감싸는 막(경막) 바깥에 칩을 스티커처럼 붙이는 '최소 침습형'이야. 완전히 침습하는 방식보다 뇌 손상 위험이 적으면서도, 비침습형보다 더 정확한 신호를 읽을 수 있는 방식이라 세계적으로 주목받고 있어.
[뉴스 Q&A]
Q. BCI를 쓰면 사지마비 환자가 다시 걸을 수도 있어?
BCI가 사지마비 환자에게 줄 수 있는 도움은 크게 두 가지야. 생각만으로 로봇 장갑이나 컴퓨터 같은 기계를 움직일 수 있게 해주는 것, 그리고 끊어진 신경을 되살리는 재활 효과야. 여기서 놀라운 점이 하나 있어. BCI 칩을 이용하며 꾸준히 훈련하다 보면 뇌와 몸 사이에 새로운 신호 경로가 생기면서 나중에는 기기 없이도 손을 조금씩 움직일 수 있게 된다는 거야. 기계가 몸을 대신하는 데서 그치지 않고, 망가진 신경을 스스로 고치도록 도와주는 거지. 마치 부러진 뼈가 깁스를 하는 동안 서서히 붙는 것처럼!
물론 지금 당장 마비 환자가 벌떡 일어나 걷는 건 아직 어려워. 하지만 손가락을 움직여 물을 마시고, 밥을 먹고, 글씨를 쓸 수 있게 된다는 것만으로도 환자들의 삶은 크게 달라질 거야. 중국 의사들은 앞으로 하반신 재활에도 BCI를 적용하는 연구를 이어갈 계획이라고 해. BCI가 적용되는 범위도 점차 넓어지고 있어서, 뇌졸중이나 파킨슨병 환자의 치료에도 쓰이기 시작했고, 시력을 잃은 사람의 뇌를 자극해서 다시 볼 수 있게 하는 연구도 진행 중이야.
Q. BCI가 더 발전하면 뇌에 지식을 직접 넣을 수도 있지 않을까? 그럼 공부 안 해도 되는 거 아니야?
아직은 꿈같은 이야기지만, 언젠간 가능할지도 몰라! 마치 USB에 담긴 파일을 컴퓨터에 옮겨 넣는 것처럼 우리 뇌에 지식을 옮겨 넣는 거지. 그런데 여기서 중요한 질문이 생겨. 만약 BCI가 뇌에 정보를 넣을 수 있게 된다면, 누군가가 몰래 내 생각을 훔칠 수도 있지 않을까? 뇌 신호에는 우리 몸을 움직이게 하는 명령뿐만 아니라 감정이나 무의식 속 생각까지 담길 수 있거든. 만약 누군가 내 생각을 훔쳐서 나쁜 목적으로 쓴다면 정말 무서운 일이 생길 수도 있어.
게다가 BCI 수술과 기기 비용은 엄청나게 비싸서 부자들만 혜택을 받게 될 수도 있어. 그럼 정말 불평등한 세상이 되겠지?
그래서 전문가들은 BCI 기술이 더 발전하기 전에 우리 모두가 머리를 맞대고 고민해야 한다고 해. 우리 뇌 데이터를 어떻게 보호할 건지, 누구나 이 기술의 혜택을 공평하게 누리려면 어떻게 해야 할지, 이런 질문들 말이야. 이런 규칙을 먼저 정해야 BCI를 우리 모두에게 득이 되는 방향으로 활용할 수 있을 거야.
1. 오늘 기사의 핵심 내용은 무엇일까?
2. BCI 기술을 누구나 이용할 수 있게 되면 어떤 점이 좋을까? 반대로 어떤 문제가 생길 수 있을까?
3. 우리 뇌에 담긴 생각을 보호하려면 어떤 규칙을 정해야 할까?
❓ QUIZ : 다음 중 [쿨리가 간다]의 내용과 일치하지 않는 것은? [내용 확인]
① NEO 기기의 칩은 뇌 조직 안쪽이 아니라 뇌를 감싸는 막(경막) 바깥쪽에 붙이는 방식이야.
② NEO를 꾸준히 사용하며 훈련하면, 나중에는 기기 없이도 손을 움직일 수도 있어.
③ 뉴럴링크는 중국 상하이의 BCI 기업으로 NEO라는 BCI칩을 개발했어.
④ 우리나라도 BCI를 국가 전략 과제로 정하고 많은 돈을 투자하기로 했어.
정답: ③
뉴럴링크는 테슬라의 창업자 일론 머스트가 세운 미국 기업이야. 중국 상하이의 BCI 기업으로 NEO를 개발한 회사는 뉴라클이야.
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