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[IT뉴스]뇌 임플란트 시술 받을래요? 텔레파시 ‘머리 끝’까지 왔다

온카뱅크관리자

2025-10-22 05:07:28

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 뇌의 생각을 읽어라, BCI 혁명 현주소 
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 ■ 경제+
 「 면접장 분위기가 어땠더라? 취업 인터뷰를 막 마친 남자가 택시 안에서 기억을 더듬어본다. 순식간에 눈앞에 면접 영상이 펼쳐진다. 남자 시선에서 기록된 영상을 앞뒤로 돌려보며 현장에서 놓쳤던 면접관의 표정, 말투 등을 복기한다. 영국 드라마 ‘블랙미러’가 그린 BCI(뇌 컴퓨터 인터페이스·Brain Computer Interface)가 대중화된 미래 모습이다. 귀 뒤쪽에 이식된 칩 ‘그레인’이 뇌와 연결돼 기억과 감각을 복원한다. 2011년 방영 당시만 해도 공상과학이었지만, 더는 아니다. 현재 BCI 시장의 주류는 뇌 속에 칩을 심는 ‘침습’ 방식이다. 일론 머스크와 함께 뇌신경과학 스타트업 뉴럴링크를 세운 서동진 박사는 “3~4년 내 건강한 일반인도 칩을 심게 될 것”이라 전망했다. 그런데 꼭 칩을 머리에 심어야 할까? 수술 없이 머리에 센서를 붙여 뇌파를 측정하는 ‘비침습적’ 방식이 인공지능(AI)을 등에 업고 추격 중이다. 칩 인(in)이든 칩 리스(less)든, 목표는 하나다. 얼마나 정밀하게 뇌 신호를 읽어내고 컴퓨터로 구현할 수 있느냐다. BCI 혁명의 현주소를 두 진영의 경쟁으로 따라가 보자. 」
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 <img alt="뉴럴링크의 칩을 이식한 알렉스가 로봇의 집게 팔로 그림을 그리는 모습. [사진 유튜브 캡처]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/22/joongang/20251022050220336rfpx.jpg" data-org-width="558" dmcf-mid="uuyyoWNdSB" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img3.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/22/joongang/20251022050220336rfpx.jpg" width="658">
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 뉴럴링크의 칩을 이식한 알렉스가 로봇의 집게 팔로 그림을 그리는 모습. [사진 유튜브 캡처]
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 ◆뇌에 칩을 심는 사람들=지난 6월 뉴럴링크는 자사 최신 기술을 소개하며 사용자 실사례를 공개했다. 사용자들은 뇌와 연결된 컴퓨터로 정교한 조작이 필요한 1인칭 슈팅 게임 ‘콜 오브 듀티(Call of Duty)’를 즐기고, 기존 자신의 그림체대로 섬세한 그림도 그려냈다. 모든 건 이들 뇌에 삽입된 동전 크기 작은 칩의 해독 역량이 일취월장한 덕분. 뉴럴링크 엔지니어 니르 이븐 첸(Nir Even-Chen)은 “뉴럴링크는 수천 개 전극 채널로 단일 뉴런 신호를 기록할 수 있고, 손과 팔의 움직임을 담당하는 뇌의 운동 피질 내 미세한 신경 활동도 포착한다”고 설명했다. 현재까지 뉴럴링크가 공개한 BCI 칩 이식자는 12명에 달한다. 
 AI·로보틱스 등 새로운 기술과의 결합도 침습적 BCI 발전의 속도를 끌어올리고 있다. 빌 게이츠 마이크로소프트(MS) 창업자, 제프 베이조스 아마존 창업자 등이 투자해 이름을 알린 BCI 스타트업 싱크론은 지난해 7월 자사 뇌 신호 전송장치 ‘스텐트로드(Stentrode)’에 AI 모델 ‘GPT-4o’를 통합했다고 밝혔다. 스텐트로드는 금속으로 된 그물망 구조로, 그물망 곳곳에 뇌 신호를 감지하는 전극이 촘촘히 연결돼 있다. 싱크론이 공개한 AI 채팅 시연 영상에 따르면, 대화 내용에 따라 GPT가 여러 문구를 제안하고 사용자는 뇌와 연결된 센서를 통해 원하는 문구를 선택할 수 있다. 뉴럴링크는 테슬라의 휴머노이드 로봇 ‘옵티머스(Optimus)’의 로봇손을 활용하는 방식을 개발 중이다. 일론 머스크는 지난 6월 최신 기술 공개 행사에서 “스타워즈에서 루크 스카이워커가 광선검에 손이 잘려나간 뒤 로봇 손을 달게 되는 장면처럼 미래에는 (테슬라) 옵티머스의 팔이나 다리를 실제로 신체에 부착할 수 있을 것”이라고 말한 바 있다. 
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 <img alt="오픈BCI는 오픈소스 EEG 플랫폼을 내세워 누구나 뇌파 데이터를 수집·분석할 수 있도록 했다. [사진 오픈BCI]" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/22/joongang/20251022050221619welk.jpg" data-org-width="560" dmcf-mid="7202WVHllq" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img1.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/22/joongang/20251022050221619welk.jpg" width="658">
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 오픈BCI는 오픈소스 EEG 플랫폼을 내세워 누구나 뇌파 데이터를 수집·분석할 수 있도록 했다. [사진 오픈BCI]
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 ◆TV 켜려고 뇌수술할 순 없잖아=침습적 방식은 신호 왜곡이 적고 정밀도가 높다. 하지만 수술이 선행돼야 하기에 위험 부담이 크다. 칩을 심지 않고 생각을 읽을 수는 없는 걸까? 비침습적 방식은 이같은 질문에서 시작됐다. 뇌 속에 칩이나 센서 등 장치를 직접 심는 대신, EEG(뇌전도), MEG(자기뇌파), fNIRS(기능적 근적외선 분광법) 등을 활용해 두피 밖에서 신호를 측정한다. 관련 기술을 연구해온 조너선 카오(37) UCLA 전기·컴퓨터공학과 교수는 지난달 18일 본지와의 화상 인터뷰에서 “BCI 기술이 당장은 마비나 근육 손상 환자를 위해 쓰이겠지만, 먼 미래에는 건강한 사람들에게도 새로운 제어 방식을 제공할 것”이라고 말했다. 그는 “‘TV 봐야지’라는 생각만으로 전원을 켜는 세상이 온다 해도, TV 전원을 켜겠다고 뇌 수술을 감수할 사람은 없지 않겠냐”며 비침습적 BCI의 가능성을 강조했다. 
 비침습적 방식의 가장 큰 걸림돌은 신호 품질이다. 뇌에서 발생한 전기 신호는 두개골과 두피를 통과하며 전위(전압) 차이로 나타나는데, 여러 층을 거치면서 크게 감쇠하고 혼합된 저해상도 신호로 나타난다. 그만큼 뇌의 세밀한 활동을 구분하기 어렵고, 결과적으로 커서 이동이나 로봇 팔 제어 같은 동작의 정밀도도 떨어진다. 이런 이유로 이 방식은 아직 연구 또는 소비자용 웨어러블 시장에 머물러 있다. 의료용 임상 단계로 진입한 사례는 드물다. 
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 <img alt="박경민 기자" class="thumb_g_article" data-org-src="https://t1.daumcdn.net/news/202510/22/joongang/20251022050222893icnd.jpg" data-org-width="559" dmcf-mid="zt39y2GhWz" dmcf-mtype="image" height="auto" src="https://img4.daumcdn.net/thumb/R658x0.q70/?fname=https://t1.daumcdn.net/news/202510/22/joongang/20251022050222893icnd.jpg" width="658">
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 박경민 기자
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 ◆해결사 AI의 등장=비침습적 방식 연구자들은 이를 해결하기 위해 인공지능(AI)을 활용 중이다. 카오 교수 연구팀은 지난 9월 비침습적 BCI에 사용자의 생각을 동작으로 옮겨주는 ‘AI 보조 조종사(AI 코파일럿)’를 결합해 마비 환자가 컴퓨터 커서와 로봇팔을 조종하는 성능을 약 4배 향상시킨 기술을 개발했다. 이를 담은 논문 『AI 보조 조종사를 활용한 BCI 제어』는 과학 저널 ‘네이처 머신 인텔리전스’에 실렸다. 
 AI 보조 조종사는 사용자 의도를 추론해 뇌 신호에 따른 동작을 더 정밀하게 수행하도록 돕는다. 카오 교수는 “AI가 과제(task)에 내재된 사전 지식을 활용해 사용자의 전반적인 목표를 추론하고, 로봇팔이나 마우스 커서를 목표 지점으로 더 정확히 유도한다”고 설명했다. 예를 들어, 사용자가 컵에 손을 뻗고 싶을 때 기존 방식은 뇌 신호를 세밀히 읽어 로봇팔의 궤적을 일일이 지정해야 했다. 하지만 비침습적 방식은 신호 해상도가 낮아 한계가 있기 때문에, AI가 ‘사용자가 컵을 들어 음료를 마시려 한다’는 의도를 파악해, 세부 신호 해독 없이도 로봇팔이 적절한 힘과 각도로 컵을 집어 올리도록 돕는 식이다. 
 만약 AI가 사용자 의도를 잘못 해석하면 어떡할까. 이에 대해 카오 교수는 “로봇 기술에서 ‘공유 자율성(shared autonomy)’이라는 개념처럼, AI가 적절히 ‘보조’하되 사용자 통제권을 빼앗지 않게 하는 것이 중요하다”고 말했다. 그는 “사람과 AI의 협업이 자연스럽게 맞물리게 하는 것이 관건”이라면서 “예를 들어, AI는 ‘집기(grasping)’만 보조하고, 주요 조종은 사용자가 하는 식”이라고 덧붙였다. 이어 “AI 보조 조종사는 비침습적 방식에만 국한되지 않는다”며 “방식이 어떻든 BCI 전반적인 성능을 끌어올릴 수 있는 개념이기에 장기적으로는 모든 BCI 기본 구성 요소가 될 것”이라고 전망했다. 
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 박경민 기자
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 ◆한국판 뉴럴링크 나올까=국내 기업 중에선 전자약 기업 와이브레인이 침습형 BCI 시장을 노리고 있다. 뇌에 전기 자극을 줘 우울증을 치료하는 기기, 뇌 신호 측정 검사 시스템 등 비침습 분야에서 기술력을 쌓아 온 와이브레인은 2023년부터 한국과학기술연구원(KIST), 스위스 취리히 공대 등과 침습형 BCI를 공동 개발 중이다. 올해 개발 완료 예정. 이기원 와이브레인 대표는 “사용자 의도를 파악해 반응 속도를 개선하고자 침습형 BCI 개발을 시작했다”며 “개발 중인 칩은 대뇌 표면에 부착하는 방식으로 뇌에 깊숙이 침투해 칩을 심는 뉴럴링크보다 훨씬 시술이 간단한 편”이라고 말했다. 본격 시장 진입 시점은 2027년 이후로 잡고 있다. 사지 마비 환자의 운동 기능을 복원하고 시각장애인의 시각을 복구하는 등 의료 시장에 진출하는 것이 목표다. 
 다만 한국은 아직 BCI에 대해 그 어떤 가이드라인도 잡혀 있지 않은 상황이다. 정부는 내년부터 본격적인 인허가 가이드라인 등을 개발해 나갈 예정이다. 국내 BCI 전문가들은 AI 기술만큼이나 BCI도 독자적인 기술을 확보하는 게 중요하다고 강조한다. 책 『뉴럴링크』 저자인 임창환 한양대 바이오메디컬공학과 교수는 “소버린AI 만큼 소버린BCI도 중요하다”고 말했다. 
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 뇌 임플란트 시술 받을래요? 텔레파시 ‘머리 끝’까지 왔다 https://www.joongang.co.kr/article/25373337 
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 어환희·홍상지 기자 eo.hwanhee@joongang.co.kr
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